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Crean reemplazo de magnetos permanentes más económicos

Ingenieros del Departamento de Energía de Estados Unidos descubrieron una nueva aleación que abaratará la materia prima de magnetos permanentes tradicionales para la fabricación de autopartes y turbinas de viento.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Científicos asignados al Laboratorio Ames del Departamento de Energía de Estados Unidos descubrieron un nuevo material magnético del cual presumen abaratará la fabricación de componentes automotrices y módulos para turbinas de viento.

Crean reemplazo de magnetos permanentes más económicos

De acuerdo al reporte de la dependencia norteamericana, este nuevo material se ha convertido en una alternativa para los magnetos permanentes tradicionales basados en elementos raros, que por ser únicos se vuelven escasos y altamente costosos.

Se trata de una nueva aleación que reproduce la misma reacción que los magnetos permanentes de alto desempeño encontrados en motores de automóviles y turbinas de viento, y los cuales son dispositivos que consumen mucho de los presupuestos de las compañías para la compra de suministros, ya que están constituidos por elementos raros como el Disprosio, pero el nuevo material utiliza Cerio, otro elemento raro clave de esta nueva aleación que es más abundante que el Disprosio.

Magneto Cerio
La nueva aleación posee Cerio, elemento raro que abarata hasta un 40% el costo de los magnetos permanentes en comparación con aquellos construidos con Disprosio

El resultado es una aleación de Neodimio, Hierro y Boro co-dopado con Cerio y Cobalto que en suma forman un material magnético tan competitivo como los magnetos sinterizados basados en Disprosio pero a un precio en el mercado de 20 a 40% más económico.

Karl A. Gschneidner, científico responsable de este proyecto en el Laboratorio Ames, así como sus colaboradores Arjun Pathak y Mahmud Khan, ambos investigadores de post-doctorado en la Universidad de Miami, han demostrado en diversos eventos de exhibición científica que la nueva aleación magnética contiene coercitividad intrínseca, lo que significa que tiene la habilidad de resistirse a la desmagnetización, como ocurre con los magnetos permanentes de Disprosio que se exponen a elevadas temperaturas.

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“Estos son resultados bastante emocionantes; hemos hallado que este material funciona mejor que cualquier otro del mercado a temperaturas superiores a los 150° C”, refirió Gschneidner. “Es una importante consideración para sistemas de alta temperatura”.

El informe subraya la trascendencia de esta investigación ya que además de abaratar el material para la fabricación de magnetos permanentes convencionales que son indispensables en la industria automotriz y de energía, resultan más resistentes al punto de Curie, esto es la temperatura por encima de la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo y por consiguiente sus propiedades halladas en temperatura ambiente.

Al utilizar Cerio como uno de los elementos-raros básicos en esta aleación, el nuevo material eleva sus condiciones inmunes a la temperatura, por lo que los científicos creen que se convertirá en un material altamente apreciado por los fabricantes de automóviles y turbinas de viento, además de otros sistemas motrices.

Capacidad Cerio
Las condiciones de resistencia que otorga el Cerio frente a las altas temperaturas son superiores que los elementos convencionales de un magneto permanente

Un respiro de oxígeno a la industria de alta tecnología también significa este nuevo material ya que en términos de manufactura se reducirá la dependencia que han tenido muchas compañías a lo largo de décadas con el Disprosio, elemento que tarde o temprano brincará de la escasez a la extinción.

Los detalles de esta investigación han sido publicados a través del artículo científico titulado: “Cerium: An Unlikely Replacement of Dysprosium in High Performance Nd–Fe–B Permanent Magnets” que aparece en la revista especializada Advanced Materials.

Al ser un trabajo realizado por la dependencia gubernamental, los fondos que soportaron el trabajo de los científicos del Ames Laboratory fueron erogados por subsidio federal mediante el programa de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Energía y Elementos-Raros Alternos en Tecnologías Críticas, que administra el Departamento de Energía de EU.

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