Kunststoffmagnet - Plastic magnet

Ein Kunststoffmagnet ist ein nichtmetallischer Magnet aus einem organischen Polymer. Ein Beispiel ist PANiCNQ, eine Kombination aus Polyanilin (PANi) auf Smaragdinbasis und Tetracyanochinodimethan (TCNQ). Als es 2004 von dem in Pakistan geborenen Wissenschaftler Naveed A. Zaidi und Kollegen an der Universität von Durham entwickelt wurde, war es das erste magnetische Polymer , das bei Raumtemperatur funktionierte.

PANi ist ein leitfähiges Polymer , das an der Luft stabil ist. In Kombination mit dem radikalischen TCNQ als Akzeptormolekül kann es den Mechanismus metallischer Magnete nachahmen. Die magnetischen Eigenschaften ergeben sich aus dem vollständig pi-konjugierten stickstoffhaltigen Grundgerüst in Kombination mit Seitengruppen des molekularen Ladungstransfers. Diese Eigenschaften bewirken, dass das Molekül eine hohe Dichte lokalisierter Spins aufweist , die zur Kopplung ihrer Magnetfelder führen können . Wenn dieser Polymermagnet synthetisiert wird, brauchen die Polymerketten 3 Monate, um sich auszurichten, bevor sie einen bemerkenswerten Magnetismus zeigen.

Kunststoffmagnete könnten in Computerhardware verwendet werden , beispielsweise als Plattenlaufwerke und in medizinischen Geräten wie Herzschrittmachern und Cochlea-Implantaten, bei denen das organische Material mit größerer Wahrscheinlichkeit biokompatibel ist als sein metallisches Gegenstück.

Im Februar 2002 entwickelten Forscher der Ohio State University und der University of Utah den weltweit ersten lichtabstimmbaren Kunststoffmagneten. Das Kunststoffmaterial wurde 1,5-mal magnetischer, wenn blaues Licht darauf scheint. Grünes Laserlicht kehrte den Effekt etwas um, indem es den Magnetismus des Materials auf 60 Prozent seines normalen Niveaus verringerte. Der Kunststoffmagnet wurde aus einem Polymer aus Tetracyanoethylen (TCNE) in Kombination mit Mangan (Mn) -Ionen hergestellt - Atomen des Metallmangans mit entfernten Elektronen. Der Magnet funktionierte bis zu einer Temperatur von 75  K (–198 ° C; –325 ° F).

Anmerkungen

  1. ^ Naveed A. Zaidi; SR Giblin; I. Terry; AP Monkman (2004). "Magnetische Ordnung bei Raumtemperatur in einem von Polyanilin abgeleiteten organischen Magneten" (PDF) . Polymer . 45 (16): 5683–5689. doi : 10.1016 / j.polymer.2004.06.002 . Abgerufen am 02.04.2012 .
  2. ^ Pam Frost Gorder (1. Februar 2002). "Forscher entwickeln den weltweit ersten lichtabstimmbaren 'Plastik'-Magneten" . Ohio State University . Abgerufen am 02.04.2012 .

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