Volumen 15 - Nº 85
Febrero-Marzo 2005



Magnetismo de sistemas nanoscópicos, algunas aplicaciones



Rodolfo D Sánchez y Roberto D Zysler
Instituto Balseiro y Centro Atómico Bariloche,
Comisión Nacional de Energía Atómica




En 1600, bajo el reinado de Elizabeth I, cuando en Londres se podían apreciar las obras de Shakespeare y la peste bubónica ocasionaba desmanes en la población citadina, un médico y físico inglés, William Gilbert, publicó un tratado de magnetismo conocido como De Magnete.

En sus seis tomos escritos en latín, se describían aspectos sobre el fenómeno magnético y se enunciaba la hipótesis de que el centro de la Tierra era un gran imán. Este centro genera un ‘campo magnético’ que es capaz de orientar la aguja imantada de una brújula. No sabemos cuán motivados estaban los estudios de William Gilbert por aplicaciones tecnológicas, pero concretamente dio una explicación cabal al funcionamiento del compás para la navegación. Si bien chinos, árabes y el mismo Colón lo habían utilizado anteriormente, la razón de su funcionamiento y por qué su aguja no apuntaba hacia el norte geográfico no tenían todavía una respuesta clara. Las consecuencias de sus estudios sistemáticos, los primeros que podríamos llamar científicos en el área de magnetismo, permitirían años más tarde que los marinos se internasen mar adentro con mayor tranquilidad y poder seguir, por ejemplo, una ruta sin perder el rumbo por inclemencias del tiempo y sin la necesidad de ver las estrellas para orientarse. Este avance tecnológico le sirvió a Inglaterra para iniciar una etapa de navegación transatlántica que le permitió la conquista de América del Norte con sus consecuentes beneficios económicos. También sabemos que las investigaciones de Gilbert, médico y físico londinense, sirvieron de base para los trabajos de otros gigantes como Newton, Halley, Gauss y Oersted.

Cuatrocientos años después siguen surgiendo aplicaciones en las que el magnetismo cumple un papel importante. Una de esas áreas es la fabricación y estudio de materiales magnéticos y nanoestructurados. Para fabricar estos últimos es necesario manipular objetos del tamaño de los átomos, las moléculas o los agrupamientos de moléculas; aquellos cuya longitud va desde 1 hasta los 100 nanómetros (nm). La finalidad es crear materiales para dispositivos y sistemas con nuevas propiedades que permitan funciones específicas que emulen, o no, a la naturaleza. Para hacernos una imagen de los tamaños involucrados, usaremos como referencia el diámetro de un cabello humano que es de aproximadamente 10.000nm. La molécula de agua mide alrededor de 1nm y el espesor de una película delgada y el tamaño de una nanopartícula van desde unos pocos nm a algunas decenas de nm. Si asignamos al diámetro de un cabello humano las dimensiones de una cancha de fútbol, un nanómetro correspondería a una moneda de cinco centavos.

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