Τι είδους αντικείμενα προσελκύονται από μαγνήτες;

Ηλεκτρικοί κινητήρες, υπολογιστές, ακόμη και τρένα υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούν μαγνήτες. Διασκεδαστικό να παίζεις ως παιδί ή ακόμα και ενήλικας, το μυστήριο των μαγνητών είναι ένα ενδιαφέρον θέμα μελέτης. Οι μαγνήτες προσελκύουν ορισμένα πράγματα, απωθούν τα άλλα και αποτελούν απαραίτητο συστατικό σε πολλά από τα αντικείμενα που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή ζωή. Το ερώτημα ποια αντικείμενα προσελκύονται σε μαγνήτες οδηγεί σε εκπληκτικά αποτελέσματα.

Ο σίδηρος, το νικέλιο και το κοβάλτιο έλκονται έντονα από τους μαγνήτες. Οι επιστήμονες αποκαλούν αυτά τα μεταλλικά στοιχεία «σιδηρομαγνητικά» λόγω αυτής της ισχυρής έλξης. Ο μηχανισμός για να γίνει ένα μέταλλο ελκυστικό για τους μαγνήτες έχει να κάνει με τη διάταξη των ηλεκτρονίων που περιστρέφονται γύρω από τα άτομα: ορισμένες διευθετήσεις οδηγούν σε ισχυρό μαγνητισμό, άλλοι όχι. Άλλα μέταλλα, όπως βολφράμιο και μόλυβδο, προσελκύουν επίσης μαγνήτες, αν και είναι πολύ αδύναμο να μετρηθεί χωρίς εξειδικευμένο επιστημονικό εξοπλισμό.

Ορισμένα ορυκτά έχουν έλξη για μαγνητισμό, κάποια αδύναμα, μερικά πολύ ισχυρά. Τα μέταλλα που φέρουν πλατίνα έχουν συχνά μαγνητική έλξη συνήθως λόγω των ακαθαρσιών σιδήρου. Ο αιματίτης και ο φρανκλινίτης εμφανίζουν αδύναμα μαγνητικά σημεία έλξης. Το Lodestone, άλλο όνομα για μαγνητίτη, είναι ένα πολύ μαγνητικό ορυκτό, το οποίο είναι γενικά μαγνητικό, εξ ου και το όνομα μαγνητίτης. Ένα υλικό ενδιαφέροντος λόγω της εκπληκτικής του έλξης στους μαγνήτες είναι ορισμένοι τύποι μαύρης άμμου, ο οποίος είναι πραγματικά θρυμματισμένος μαγνητίτης. Σε πολύ ηφαιστειακές περιοχές, αυτή η άμμος μπορεί να προσελκύσει μαγνήτες μέσω υγρού, μια διαδικασία που είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε ορισμένες μεθόδους εξόρυξης χρυσού, καθώς τραβά την ακάθαρτη μαγνητική άμμο μακριά από το χρυσό.

Οι μαγνήτες θα προσελκύσουν επίσης ορισμένα κράματα ή μικτούς συνδυασμούς σιδηρομαγνητικών μετάλλων με άλλα στοιχεία, όπως άνθρακα και αλουμίνιο. Το κράμα alnico, για παράδειγμα, είναι ένα αρκετά ισχυρό και ανθεκτικό μαγνητικό κράμα αποτελούμενο από αλουμίνιο, νικέλιο και κοβάλτιο. Ένα άλλο κράμα, το οποίο συνδυάζει το νεοδύμιο στοιχείο σπάνιων γαιών με σίδηρο και βόριο, παράγει τους ισχυρότερους μόνιμους μαγνήτες που έχουν κατασκευαστεί ποτέ. Χωρίς αυτούς τους ισχυρούς μαγνήτες, προϊόντα όπως τα drones quadcopter θα μπορούσαν διαφορετικά να είναι αδύνατο να κατασκευαστούν. Άλλα κράματα, όπως ορισμένοι τύποι ανοξείδωτου χάλυβα, έχουν πολύ ασθενή έλξη στους μαγνήτες, παρά το ότι περιέχουν σίδηρο.

Οι μαγνήτες μπορούν να προσελκύσουν λογαριασμούς δολαρίων, υγρά, σωματίδια από τα δημητριακά πρωινού σας, ακόμη και φράουλες, εάν ο μαγνήτης είναι αρκετά ισχυρός. Ο λόγος είναι ότι τα αντικείμενα περιέχουν σωματίδια σιδηρούχου υλικού, συχνά σιδήρου, που έλκονται από τον μαγνήτη. Το μελάνι σε δολάριο για παράδειγμα, έχει σωματίδια σιδήρου. Τα δημητριακά πρωινού εμπλουτίζονται συχνά με σίδηρο, που μπορούν να αφήσουν μικρά σωματίδια που θα κολλήσουν σε έναν μαγνήτη. Ο σίδηρος εμφανίζεται φυσικά σε πολλά πράγματα, όπως μερικά υγρά ή ακόμη και βλάστηση, αλλά χρειάζεται πολύ ισχυρός μαγνήτης για να προσελκύσει τα μικροσκοπικά σωματίδια σε ορισμένα πράγματα και να το δει σε δράση.

Όσοι είναι αρκετά τυχεροί για να δουν αυτήν την παράσταση φωτός στο βόρειο νυχτερινό ουρανό μπορεί να μην συνειδητοποιήσουν ότι η δράση είναι αποτέλεσμα μαγνητισμού. Η ίδια η Γη περιβάλλεται από ένα μαγνητικό πεδίο και στην ουσία είναι ένας τεράστιος μαγνήτης που οφείλεται εν μέρει στον πυρήνα του λιωμένου σιδήρου. Το μαγνητικό πεδίο γύρω από τη Γη προσελκύει σωματίδια, όπως αυτά του ηλιακού ανέμου, τα οποία αλληλεπιδρούν με το μαγνητικό πεδίο και προκαλούν την οθόνη που ονομάζουμε Βόρεια Φώτα.