“Ouro de tolo” pode ser valioso, no fim das contas

Por , em 31.07.2020sulfeto de ferro, pirita, ouro de tolo

Cientistas tornaram o material não magnético pirita (sulfeto de ferro ou ouro de tolo) em um material magnético através de uma transformação elétrica.

Pela primeira vez na história um material não magnético é transformado dessa maneira, o que pode trazer uma nova era de ouro (trocadilho acidental) na criação de valiosos dispositivos eletrônicos com mais eficiência de energia.

O estudo da Universidade de Minnesota (EUA) foi publicada na revista científica AAAS.

“A maioria das pessoas conhecedoras de magnetismo provavelmente diria que era impossível transformar eletricamente um material não magnético em material magnético. Quando olhamos um pouco mais a fundo, vimos uma rota potencial e a fizemos acontecer”,

Chris Leighton, pesquisador titular da pesquisa e professor da Universidade Minnesota no Departamento de Engenharia Química e Ciência de Materiais.

Há mais de uma década Leighton e colegas realizam pesquisas sobre a pirita com o objetivo de usá-la em células solares baratas, sem sucesso.

pirita ouro de tolo magnetico
Uma amostra de cristal de sulfeto de ferro criada no laboratório da Universidade de Minnesota. O cristal de altíssima pureza foi cultivado através de transporte de vapor químico. Crédito: University of Minnesota

Leighton e seus colegas, incluindo Eray Aydil na Universidade de Nova York e Laura Gagliardi (química) na Universidade de Minnesota, estudam sulfeto de ferro, ou “ouro do tolo”, há mais de uma década para possível uso em células solares. O enxofre, em particular, é um subproduto altamente abundante e de baixo custo da produção de petróleo. Infelizmente, cientistas e engenheiros não encontraram uma maneira de tornar o material eficiente o suficiente para realizar células solares de baixo custo e abundantes na Terra.

No entanto o grupo também utilizou o metal em estudos da nova magnetoiônica, em que a eletricidade em tensões diferentes é utilizada para manipular características magnéticas de diferentes materiais com o propósito de utilizá-lo em equipamentos eletrônicos magnéticos para armazenar dados.

Na nova pesquisa, os cientistas utilizaram a técnica conhecida como porta eletrolítica. Colocaram o metal sulfeto de ferro, que não é magnético, em um aparato que o deixa em contato com uma solução de íons (eletrólitos), como em bebidas esportivas.

configuração do experimento do sulfeto de ferro magnético
Uma ilustração da configuração do experimento. Crédito: Chris Leighton/AAAS

Em seguida foi aplicaram um único volt, que é menos que uma pequena pilha palito (AAA), movimentando moléculas de carga positiva para o meio que fica entre a solução de eletrólitos e o sulfeto de ferro, induzindo magnetismo.

Em seguida eles desligaram a tensão e conseguiram fazer que o material retornasse ao estado original não magnético, o que mostra a reversibilidade do processo.

“Ficamos surpresos com o resultado. Ao aplicar a tensão, essencialmente despejamos elétrons no material. Acontece que, se você obtiver concentrações altas o suficiente de elétrons, o material vai querer espontaneamente se tornar ferromagnético, o que pudemos entender com a teoria. Isso tem muito potencial. Tendo feito isso com sulfeto de ferro, achamos que também podemos fazê-lo com outros materiais.”

O pesquisador afirmou que as próximas investigações tentarão replicar o fenômeno em maiores temperaturas. Também usarão a mesma técnica em materiais distintos para confirmar o potencial uso em dispositivos eletrônicos. [Phys]

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