Tienen infinitas aplicaciones; permiten enorme compactación y ahorro de energÃa
Motores, generadores, transformadores, relojes, grabadores, heladeras, bolsos, estuches, micrófonos, antenas, discos rÃgidos… Todos estos objetos tienen algo en común: imanes.
Aunque frecuentemente no los veamos, hoy en dÃa los materiales magnéticos nos resultan absolutamente imprescindibles. Se calcula, por ejemplo, que el motor de un auto tiene entre cincuenta y cien servomecanismos… que incluyen imanes.
En escala atómica, todos los materiales tienen comportamiento magnético (aunque macroscópicamente no lo exhiban por el fenómeno de compensación). Pero algunos, si se los trata de manera muy particular, pueden adquirir propiedades magnéticas enormemente superiores a lo normal. No es necesario ser muy perspicaz para imaginar rápidamente el interés tecnológico que despiertan estos superimanes…
Esa es, precisamente, el área de trabajo del doctor Hugo Sirkin, director del Laboratorio de Sólidos Amorfos, y su equipo de la Facultad de IngenierÃa de la UBA, integrado por los doctores Javier Molla y Victoria Cremaschi, la ingeniera industrial Josefina Silveyra y el fÃsico Diego Muraca, egresado de la Universidad de Mar del Plata, entre otros.
“Hace unos veinte años, a partir de una ingenierÃa en escala atómica, empezó a surgir un nuevo tipo de materiales magnéticos de muy alta prestación, enorme posibilidad de compactación, ahorro de energÃa y facilidad de producción -explica Sirkin-. Como se logran a partir de la reordenación de sistemas amorfos, y nosotros éramos expertos en la producción de ese tipo de metales, fue casi natural que empezáramos a trabajar en esto.”
¿Qué es un material amorfo? Es aquel cuya estructura atómica o molecular carece de ordenamiento periódico; es decir, cuyos átomos están distribuidos en posiciones aleatorias. “Nuestro laboratorio surgió para el estudio de materiales que normalmente son de estructura ordenada, cristalina, pero que en condiciones particulares de preparación pueden obtenerse en fase amorfa. Por ejemplo, los metales”, cuenta Sirkin.
El magnetismo comprende un tipo de interacciones naturales, que aparecen cuando hay cargas eléctricas en movimiento. “¿Por qué? No sabemos -confiesa el cientÃfico-. Lo que hacemos es descubrir cómo funciona y mejorar los sistemas.”
Los materiales magnéticos se conocen desde hace mucho tiempo. Las primeras referencias cientÃficamente registradas datan de unos cientos de años antes de Cristo, pero el punto de partida de su uso tecnológico es el invento de la brújula.
“Toda la materia tiene comportamiento magnético -explica Sirkin-, pero en la mayorÃa de los casos es débil; o sea, se magnetiza frente a un campo magnético, pero cuando se saca la fuente se desmagnetiza. En cambio, hay una serie de materiales, los llamados ferromagnéticos (hierro, cobalto, nÃquel o sus aleaciones) que tienen memoria: uno los magnetiza y quedan asÃ.”
Para desarrollar imanes mucho más potentes que los usuales, Sirkin y su equipo trabajan con metales que tienden a ordenarse en una estructura cristalina, y los enfrÃan muy rápido, a velocidades del orden del millón de grados por segundo, con lo que no les dan tiempo de cumplir ese proceso. “Es como congelarlos en estado lÃquido -dice el investigador-. En ese material amorfo, entonces, si uno lo empieza a recristalizar por procesos térmicos de una forma muy controlada, empiezan a crecer granos cristalinos. Y si uno suspende ese crecimiento en una cierta etapa, puede obtener materiales de estructura nanométricaque tienen extraordinarias propiedades magnéticas.”
A partir de este procedimiento, los cientÃficos, junto con la compañÃa Renacity-Virason, productora local de equipos magnéticos desde 1936, presentaron un proyecto a la Fundación Argentina de NanotecnologÃa, que ya fue aprobado, para analizar cuál de sus tres lÃneas de trabajo es comercialmente competitiva: los materiales magnéticos duros, blandos o en polvo (para fabricar núcleos magnéticos a partir de su compactación). También estudian imanes de nuevo tipo (neodimio, hierro, boro), de muy alta prestación. La segunda etapa del proyecto es construir equipos en escala de prototipo industrial.
“Nosotros hemos hecho un preestudio de mercado, como puede hacerlo un grupo de ingenieros y fÃsicos que se dedican a la investigación, y llegamos a unas cifras que muestran que hay capacidad competitiva -concluye Sirkin-. El problema, como en muchas de las alternativas para pymes, es encontrar los nichos tecnológicos rentables. Tenemos la ventaja de un mercado regional, pero hay cortocircuitos y hasta un problema de lenguaje que habrá que aceitar. Es una interacción compleja.”
Por Nora Bär
De la Redacción de LA NACION
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