Como funcionam os ímãs de neodímio?

Inventados no início da década de 1980, os ímãs de neodímio são, desde 2009, o tipo mais forte de ímã permanente disponível. Sua força, tamanho pequeno e baixo custo possibilitaram inúmeros avanços em áudio pessoal, motores elétricos e outras áreas.

Os ímãs de neodímio são feitos de uma liga chamada NIB - neodímio, ferro e boro. Eles pertencem à classe dos ímãs de terras raras, ou seja, ímãs de metal feitos com elementos de terras raras. O arranjo dos elétrons nos elementos de terras raras permite que eles desenvolvam fortes campos magnéticos. Os elementos de terras raras são caros, mas os campos magnéticos são tão fortes que você pode torná-los muito pequenos. Os ímãs menores acabam sendo mais baratos.

Tal como acontece com outros materiais fortemente magnéticos, os NIBs são frágeis, de modo que os ímãs recebem uma camada protetora de um metal mais forte, como o níquel, ou um material mais resistente, como o plástico.

Atualmente, os ímãs NIB vêm em uma variedade de graus de resistência, de N24, o mais baixo, a N55. Um ímã classificado como N45 terá um campo de 1,25 Tesla. Isso está se aproximando do poder magnético das ressonâncias magnéticas médicas, que requerem uma sala especial sem metal. As ressonâncias magnéticas têm ímãs que rodam cerca de 3 Teslas.

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Todos os materiais ferromagnéticos perdem seu magnetismo com o aquecimento; a temperatura em que perdem o magnetismo é chamada de Ponto Curie. Os ímãs de neodímio perdem sua resistência entre 80 graus C e 230 graus C, dependendo do grau. Embora seja mais alta do que a temperatura ambiente (25 graus C), é mais baixa do que muitos outros materiais magnéticos.

Os ímãs do NIB tornaram os fones de ouvido possíveis. Para fazer um fone de ouvido minúsculo lidar com energia suficiente para soar bem, os ímãs nos transdutores de áudio precisam de um forte campo magnético. Embora os fones de ouvido existissem antes dos ímãs de neodímio, eles não eram adequados para escuta de alta fidelidade. O tamanho pequeno e a boa fidelidade dos fones de ouvido ajudaram a tornar o fenômeno do MP3 player um sucesso.

Os entusiastas adotaram os ímãs NIB para uma variedade de usos. Presos a uma prateleira de aço, eles podem conter facas e ferramentas. Eles são usados ​​para engates em modelos de vagões. Os motores elétricos aprimorados com ímãs NIB estão substituindo os motores de combustão interna para aeromodelismo, barcos e carros.

Os graus mais fortes de ímãs NIB têm alguns perigos que vale a pena conhecer. Dois deles podem se atrair com força suficiente para se estilhaçar ou quebrar seus dedos se sua mão estiver no caminho. Se ingeridos, dois ímãs podem comprimir o trato digestivo, causando dor e ferimentos graves. Os fortes campos magnéticos podem interferir nos marcapassos. Eles também são fortes o suficiente para apagar disquetes ou a tarja magnética de um cartão de crédito. Ímãs NIB maiores não podem ser transportados de avião, pois podem interferir na bússola de navegação do avião.

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