Elkészült az első fényérzékeny műanyag mágnes

Amerikai kutatók fényérzékeny műanyag mágnest hoztak létre, mely egy nap forradalmasíthatja a számítógépes adatrögzítést.

Olcsó, rugalmas elektronikai eszközök, jobb számítógépes adattároló rendszerek: ilyen és ehhez hasonló kilátásokkal kecsegtet a világ első fényérzékeny műanyag mágnese, melyet az Ohio State University kutatói fejlesztettek ki.

A Utah-i Egyetem munkatársaival együttműködésben olyan mágnest hoztak létre, amely kék fény hatására másfélszer mágnesesebb lesz, míg a zöld fény éppenséggel csökkenti mágnes erejét.

Bár a gyakorlati alkalmazásokra minden bizonnyal még éveket kell várni, az új technológiától a szakemberek olyan magneto-optikai rendszer kialakítását várják, amely számítógépek új generációinak lehet az alapja.

Más kutatóknak korábban már sikerült műanyag mágneseket kifejleszteniük, és fényérzékeny mágnesek is léteznek már, ám ez az első anyag, amely a két tulajdonságot egyszerre hordozza - nyilatkozta Arthur J. Epstein, a fizika és a kémia professzora, az Ohió-i Egyetem Anyagkutató Intézetének igazgatója.

A korábbi hasonló anyagok tulajdonságai ráadásul csak jóval alacsonyabb hőmérsékleten érvényesülnek.

Az új mágnes már 75 Kelvin-, azaz mintegy mínusz 200 Celsius-fokon is működőképes. Ez a hőmérséklet megközelíti a kereskedelmi alkalmazásokhoz szükséges hőfokot, így fontos első lépést jelent a jövő fény-alapú elektronikája irányába - nyilatkozta a professzor.

A kutatók a Physical Review Letters legfrissebb számában számolnak be 25 éves kutatómunkájuk eredményeiről.

"Miután bebizonyítottuk, hogy lehetséges fénnyel szabályozható mágnest létrehozni szerves műanyagból, az a dolgunk, hogy szerves kémiai ismereteink segítségével továbbfejlesszük tulajdonságait. Egy nap talán elérjük, hogy szobahőmérsékleten is működjön" - jelentette ki Epstein.

A műanyag mágnes anyaga egy tetracianoetilénből és mangánionokból álló polimer. Epstein és kollégái vékony filmréteget alakítottak ki a Mn-TCNE porból. Miután az anyagot hat órán keresztül kék fénynyalábbal sugározták, mágneses energiája az eredeti szint 150 százalékára emelkedett, amit aztán a sötétben is megtartott.

A zöld lézerfény viszont a normális szint 60 százalékára csökkentette az anyag mágnesességét.

A jelenség magyarázata a kutatók szerint az, hogy a fény hullámhossza hatással van a mágnes molekuláinak alakjára.

"Amint az anyag egyik molekulája alakot vált, megváltozik mágnesessége, és így a környező molekulákat is változásra készteti" - magyarázza Epstein.

Világszerte folyik a fényen és mágnesességen alapuló számítógépes adattároló rendszerek kutatása. A hasonló magneto-optikai rendszerek elméletileg sokkal gyorsabbak és megbízhatóbbak lennének a hagyományos elektronikai megoldásoknál.

A fényérzékeny mágnes várhatóan a hasonló rendszerek kulcseleme lesz, amennyiben lehetővé lehetővé teszi az adatok fénnyel szabályozott mágneses rögzítését és törlését.

Az új mágnes 75 Kelvin-fokos működési hőmérséklete azzal kecsegtet, hogy egy nap akár folyékony nitrogénnel töltött berendezésekbe is üzemelhet majd. Egy liter folyékony nitrogén előállítási költsége az amerikai piacon nem haladja meg egy liter tej árát.

A hasonló alkalmazásoktól mindenesetre még évekre vagyunk. "Jó lenne magasabb fokon is látni a mágnes működését, mielőtt komolyan fontolóra vesszük a kereskedelmi alkalmazásokat" - fogalmazott Epstein.

Munkatársaival jelenleg a mágnes tulajdonságait az anyag kémiai összetételének változtatásával próbálják javítani.