Aprenda o que os metais são magnéticos e por que

Ímãs são materiais que produzem campos magnéticos, que atraem metais específicos. Todo ímã tem um pólo norte e um sul. Pólos opostos atraem, enquanto pólos repelem.

Enquanto a maioria dos ímãs são feitos de metais e ligas metálicas, os cientistas criaram maneiras de criar ímãs a partir de materiais compostos, como polímeros magnéticos.

O magnetismo nos metais é criado pela distribuição desigual de elétrons nos átomos de certos elementos metálicos. A rotação e o movimento irregulares causados ​​por essa distribuição desigual de elétrons deslocam a carga dentro do átomo para frente e para trás, criando dipolos magnéticos.

Quando os dipolos magnéticos se alinham, eles criam um domínio magnético, uma área magnética localizada que possui os polos norte e sul.

Em materiais não magnetizados, os domínios magnéticos se enfrentam em direções diferentes, cancelando-se mutuamente. Enquanto nos materiais magnetizados, a maioria desses domínios está alinhada, apontando na mesma direção, o que cria um campo magnético. Quanto mais domínios se alinharem, mais forte será a força magnética.

• Imãs permanentes (também conhecidos como ímãs duros) são aqueles que constantemente produzem um campo magnético. Este campo magnético é causado pelo ferromagnetismo e é a forma mais forte de magnetismo.
• Imãs temporários (também conhecidos como ímãs macios) são magnéticos apenas na presença de um campo magnético.
• Eletroímãs exigem que uma corrente elétrica passe pelos fios da bobina para produzir um campo magnético.

Escritores gregos, indianos e chineses documentaram o conhecimento básico sobre magnetismo há mais de 2000 anos. A maior parte desse entendimento foi baseada na observação do efeito da magnetita (um mineral magnético de ferro que ocorre naturalmente) no ferro.

As primeiras pesquisas sobre magnetismo foram realizadas já no século XVI, no entanto, o desenvolvimento de ímãs modernos de alta resistência não ocorreu até o século XX.

Antes de 1940, os ímãs permanentes eram usados ​​apenas em aplicações básicas, como bússolas e geradores elétricos chamados magnetos. O desenvolvimento de ímãs de alumínio-níquel-cobalto (Alnico) permitiu que ímãs permanentes substituíssem eletroímãs em motores, geradores e alto-falantes.

A criação de ímãs de samário-cobalto (SmCo) na década de 1970 produziu ímãs com o dobro da densidade de energia magnética que qualquer ímã disponível anteriormente.

No início dos anos 80, pesquisas adicionais sobre as propriedades magnéticas de elementos de terras raras levaram à descoberta de ímãs de neodímio-ferro-boro (NdFeB), o que levou a uma duplicação da energia magnética sobre SmCo ímãs.

Os ímãs de terras raras agora são usados ​​em tudo, desde relógios de pulso e iPads a motores de veículos híbridos e geradores de turbinas eólicas.

Metais e outros materiais têm diferentes fases magnéticas, dependendo da temperatura do ambiente em que estão localizados. Como resultado, um metal pode exibir mais de uma forma de magnetismo.

O ferro, por exemplo, perde seu magnetismo, tornando-se paramagnético, quando aquecido acima de 1418 ° F (770 ° C). A temperatura na qual um metal perde força magnética é chamada de temperatura Curie.

Ferro, cobalto e níquel são os únicos elementos que - na forma de metal - têm temperaturas Curie acima da temperatura ambiente. Como tal, todos os materiais magnéticos devem conter um desses elementos.