¿Puede un imán dejar de funcionar?

Estamos en plena ola de calor y las consecuencias son claramente visibles: la gente se queja por Tuiter mientras que otros les reprochan que en épocas pasadas era igual de caluroso y nadie se quejaba. A todo esto, en Europa siguen flipando con cómo podemos aguantar los españoles con el panorama que tenemos… y con las temperaturas también.

30
Mapa del Monte del Destino horas antes de que Frodo arrojase el anillo al volcán… o bien podría ser el mapa de Temperaturas en España a día 22 de Junio de 2017

A consecuencia del cambio climático estas olas de calor van a ser cada vez más frecuentes y duraderas. ¿Pero de qué preocuparnos si tenemos el aire acondicionado? Porque el aire va a seguir funcionando, ¿verdad? El aire seguro que seguirá funcionando, pero una cosa que puede dejar de funcionar son los imanes de tu nevera.

Desde el punto de vista de la física, un imán permanente como los que tienes pegados en la nevera es un material ferromagnético. Estos materiales se caracterizan por tener regiones llamadas dominios magnéticos. Ejemplos de materiales ferromagnéticos son el hierro, el gadolinio o el neodimio.

magnetic_domain_by_zureks
Las regiones con distinto color son los distintos dominios magnéticos en un material.  By Zureks, Chris Vardon – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5154678

Estas regiones no son nada más que zonas donde los momentos magnéticos de cada átomo están alineados en la misma dirección. El momento magnético de un átomo viene dado principalmente por 2 contribuciones: el spin de sus electrones más externos y el movimiento de estos electrones alrededor del núcleo. Cabría esperar que cada momento magnético estuviese orientado en una dirección diferente, y de hecho así pasa en la mayoría de los materiales. Sin embargo, en los materiales ferromagnéticos ocurre algo bastante curioso. Debido al número de electrones y al principio de exclusión de Pauli, los momentos magnéticos son capaces de alinearse a grandes distancias comparadas con el tamaño del átomo. Este tipo de interacción se llama interacción de canje, y es la responsable de que tengas ese imán tan bonito que un familiar te regaló de su último viaje a Benalmádena pegado en la nevera.

Si la interacción de canje es suficientemente fuerte, se establecerá un dominio magnético a lo largo de todo el material y tendremos así un imán permanente, como en el caso del gadolinio. Si no lo es, existirán varios dominios y al aplicarles un campo magnético los podremos alinear como en el caso del hierro.

Captura
A la izquierda esquema de dominios magnéticos en el gadolinio. A la derecha dominios magnéticos en el hierro. Si acercamos un imán aun trozo de hierro se ”pegará” ya que todos los dominios se alinearán en la misma dirección.

Estos dominios se pueden destruir y al hacerlo el imán dejará de ”funcionar”. La verdad es que se destruyen de una manera muy sencilla: solo tienes que calentarlos; y dado la ola de calor que estamos sufriendo no te será muy difícil. Todos los materiales ferromagnéticos tiene un temperatura crítica conocida como temperatura de Curie, en honor a Piere Curie, esposo de Marie Skłodowska-Curie, quien descubrió este fenómeno. Al aumentar la temperatura por encima de la temperatura de Curie, la agitación térmica de los átomos será mas fuerte que la interacción de canje, haciendo que los momentos magnéticos apunten en direcciones aleatorias y destruyendo las propiedades magnéticas de nuestro imán permanente.

La temperatura de Curie para el gadolinio es de 19 ºC, por lo que es muy fácil destruirlo en un día de verano. En el vídeo que os enlazo podéis ver que tan sólo con calentarlo pierde sus propiedades magnéticas.

 

Los imanes que tenemos puestos en la nevera están hechos de ferrita, que es un tipo de hierro llamado hierro alfa. La temperatura de Curie para este material es de 770ºC. APsí que tranquilo, los imanes de tu nevera seguirán funcionando aunque estemos en plena ola de calor y el cambio climático siga haciendo aumentar las temperaturas.

Nos leemos en el próximo post 😉

Anuncios

Un comentario Agrega el tuyo

  1. No había caído en la agitación térmica de los átomos y las consecuencias que tienen. Un post muy interesante. ¡Saludos!

    Me gusta

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s