¿Cómo funcionan los imanes de neodimio?

Inventado a principios de la década de 1980, los imanes de neodimio son, a partir de 2009, el tipo de imán permanente más fuerte disponible. Su fuerza, tamaño pequeño y bajo costo han hecho posible numerosos avances en audio personal, motores eléctricos y otras áreas.

Los imanes de neodimio están hechos de una aleación llamada NIB: neodimio, hierro y boro. Pertenecen a la clase de imanes de tierras raras, es decir, imanes de metal hechos con elementos de tierras raras. La disposición de los electrones en elementos de tierras raras les permite desarrollar fuertes campos magnéticos. Los elementos de tierras raras son costosos, pero los campos magnéticos son tan fuertes que puede hacer que los imanes sean muy pequeños. Los imanes más pequeños terminan siendo menos costosos.

Al igual que con otros materiales fuertemente magnéticos, los NIB son frágiles, por lo que los imanes obtienen una capa protectora de un metal más fuerte, como el níquel, o un material más resistente, como el plástico.

Actualmente, los imanes NIB vienen en una variedad de grados de resistencia, desde N24, el más bajo, hasta N55. Un imán clasificado como N45 tendrá un campo de 1,25 Tesla. Esto se acerca al poder magnético de las resonancias magnéticas médicas, que requieren una habitación especial sin metales. Las resonancias magnéticas tienen imanes que funcionan alrededor de 3 Teslas.

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Todos los materiales ferromagnéticos pierden su magnetismo con el calentamiento; la temperatura en la que pierden su magnetismo se llama Curie Point. Los imanes de neodimio pierden su fuerza entre 80 grados C y 230 grados C, dependiendo del grado. Si bien es más alta que la temperatura ambiente (25 grados C), es más baja que muchos otros materiales magnéticos.

Los imanes NIB hicieron posible los audífonos. Para que un pequeño auricular maneje la potencia suficiente para que suene bien, los imanes de los transductores de audio necesitan un campo magnético fuerte. Si bien los auriculares existían antes que los imanes de neodimio, no eran adecuados para la escucha de alta fidelidad. El pequeño tamaño y la buena fidelidad de los auriculares ayudaron a que el fenómeno del reproductor MP3 fuera un éxito.

Los aficionados han adoptado imanes NIB para una variedad de usos. Pegadas a un estante de acero, pueden contener cuchillos y herramientas. Se utilizan para acopladores en modelos de vagones de ferrocarril. Los motores eléctricos mejorados con imanes NIB están reemplazando a los motores de combustión interna para modelos de aviones, barcos y automóviles.

Los grados más fuertes de los imanes NIB tienen algunos peligros que vale la pena conocer. Dos de ellos pueden atraerse entre sí con la fuerza suficiente para romperse o romperse los dedos si su mano está en el camino. Si se ingieren, dos imanes pueden pellizcar el tracto digestivo y causar dolor y lesiones graves. Los fuertes campos magnéticos pueden interferir con los marcapasos. También son lo suficientemente fuertes como para borrar disquetes o la banda magnética de una tarjeta de crédito. Los imanes NIB más grandes no se pueden enviar por aire, ya que pueden interferir con la brújula de navegación del avión.

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