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Convertir un conductor en un dieléctrico

07.04.2020

Se ha encontrado una forma de controlar las propiedades eléctricas y magnéticas de un material cuántico extremadamente frágil para sensores supersensibles mediante estiramiento y compresión a nivel atómico.

Los óxidos complejos son compuestos curiosos. Algunos de ellos, dependiendo de la fase, pueden exhibir propiedades magnéticas y eléctricas de diferentes formas. Los físicos han observado durante mucho tiempo el comportamiento "no convencional" de los electrones en dichos materiales y sueñan con controlar sus propiedades conductoras.

Investigadores del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC y la Universidad de Stanford han logrado fabricar una membrana ultrafina a partir de un óxido con nombre en código LCMO, cuya deformación elástica afecta a sus propiedades conductoras.

LCMO es un óxido de manganeso y lantano-calcio La0.7Ca0.3MnO3. Se llama material "cuántico". Apenas se burlaron de él en los laboratorios antes, pero hasta ahora, los científicos no se han atrevido a estirar en una membrana a nanoescala. Sus propiedades conductoras dependen en gran medida de la distancia entre los átomos de tales óxidos. Desafortunadamente, destruir tal material es más fácil que romper una taza de cerámica en un piso de mármol.

Para engañar a la Madre Naturaleza, se hizo crecer artificialmente una delgada membrana LCMO en una superficie que había sido recubierta previamente con una película de plástico, algo así como una bolsa de plástico en una tienda de comestibles. Usando manipuladores microscópicos, la membrana junto con la película se estiraron y se fijaron sobre otra superficie sólida con pegamento. Con rayos X, los científicos iluminaron el metamaterial resultante y midieron la distancia entre los átomos, asegurándose de que realmente aumentaba. Luego evaluamos cómo la resistencia eléctrica y las propiedades magnéticas cambiaron después de la deformación.

La manipulación mecánica de las propiedades electromagnéticas de los materiales será útil para los desarrolladores de electrónica de nueva generación. Estos materiales flexibles encontrarán su aplicación en dispositivos de transmisión de energía y circuitos informáticos, así como en la creación de sensores y detectores ultrasensibles que miden cambios mínimos en corrientes y campos.

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Energía del espacio para Starship 08.05.2024

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Contenido de alcohol de la cerveza caliente. 07.05.2024

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Imán de ataque al corazón 30.07.2011

Un campo magnético ayudará a prevenir un ataque al corazón. Si la sangre no fluye bien a través de los vasos, espere problemas. Y para que fluya mejor, es necesario reducir la viscosidad. Ahora lo hacen con aspirina, pero de ninguna manera es seguro.

Tao Rongjia, profesor de la Universidad del Templo de Filadelfia, cree que la fisioterapia, es decir, el campo magnético, puede ayudar aquí. Después de todo, los eritrocitos contienen átomos de hierro ferromagnético. Por lo tanto, al atravesar un campo magnético, se magnetizan y luego se alinean en tales cadenas. Éstos, en primer lugar, estructuran el flujo de sangre. Y en segundo lugar, al ser grandes formaciones, se reúnen en medio de la corriente. La fricción contra las paredes del vaso, que pueden estar cubiertas de placas, disminuye y la presión cae.

En sus experimentos, el profesor Tao usó un campo bastante fuerte: una fuerza de 1,2 Tesla. Este campo se utiliza en la formación de imágenes por resonancia magnética. Reduce la viscosidad de la sangre en un 20-30% en solo un minuto y el efecto dura varias horas. Ahora, el profesor Tao está tratando de desarrollar un dispositivo portátil para prevenir ataques cardíacos.

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