Flores de metal amplificam magnetismo

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/03/2025

Amplificador de magnetismo

Uma estrutura em forma de flor, com apenas alguns micr?metros de di?metro, feita de uma liga de n?quel-ferro, consegue concentrar e aumentar localmente campos magn?ticos.

O tamanho desse efeito de "amplifica??o do magnetismo" pode ser controlado variando a geometria e o n?mero de p?talas da flor met?lica.

Esse dispositivo poder? ser usado para aumentar a sensibilidade dos sensores magn?ticos, reduzir a energia necess?ria para criar campos magn?ticos locais, estudar amostras sob campos magn?ticos muito mais altos do que ? poss?vel hoje e uma infinidade de outras possibilidades.

Tecnicamente, a flor de metal ? um metamaterial, um material artificial cujas propriedades dependem n?o de sua composi??o qu?mica, mas de sua estrutura f?sica.

"Metamateriais s?o materiais produzidos artificialmente com microestruturas cujas dimens?es s?o menores do que as ondas eletromagn?ticas ou t?rmicas que eles s?o projetados para manipular," explicou Anna Palau, do Instituto de Ci?ncia dos Materiais de Barcelona, na Espanha.

A geometria em forma de flor faz com que as linhas de um campo magn?tico se concentrem no centro do dispositivo, resultando em um campo magn?tico muito intensificado naquele ponto.

Aplica??es

As p?talas das flores met?licas consistem em tiras de uma liga de n?quel-ferro ferromagn?tica. As microflores podem ser produzidas em v?rias geometrias, n?o apenas com raios internos e externos diferentes, mas tamb?m com n?meros e larguras vari?veis de p?talas, de modo a obter o efeito e a intensidade desejada da concentra??o do campo magn?tico.

Ao usar esses metamateriais, a sensibilidade dos sensores magn?ticos pode ser altamente aumentada, j? que o campo magn?tico a ser detectado ? amplificado no centro das microflores.

"Ajustando os par?metros geom?tricos, como forma, tamanho e n?mero de p?talas, o comportamento magn?tico pode ser alternado e controlado," disse Sergio Valencia, membro da equipe. "Como resultado, a sensibilidade de um sensor magnetorresistivo pode ser aumentada em mais de duas ordens de magnitude."

A tecnologia abre caminho para a fabrica??o de microestruturas magn?ticas que possam ser usadas em armazenamento de dados, processamento de informa??es, biomedicina, cat?lise e tecnologia de sensores magn?ticos.

Mas a equipe j? tem em mente a primeira aplica??o dos seus amplificadores magn?ticos: "Nosso sistema experimental ? um microsc?pio eletr?nico de fotoemiss?o, ent?o os campos magn?ticos desviam os el?trons e dificultam os experimentos," contou Valencia. "O campo magn?tico m?ximo que podemos normalmente aplicar para imagens ? de cerca de 25 militesla (mT). Com o concentrador de campo magn?tico, onde o campo ? apenas localmente aprimorado, podemos facilmente atingir campos cinco vezes maiores."

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