للمرة الأولى.. إنتاج قطع مغناطيسية مصغرة لا تفقد خواصها

توصل باحثون من روسيا لطريقة واعدة تسمح للمرة الأولى بإنتاج قطع مغناطيسية مصغرة لا تفقد خواصها خلال عملية تصنيعها، وتُعرف باسم "المغناطيس الدائم".

وأنتج فريق بحثي من قسم فيزياء المغناطيس في جامعة الأورال الفدرالية، والأكاديمية الروسية للعلوم، في روسيا، قطعا مغناطيسية مصغرة تحتفظ بكامل خواصها، وذلك بالطابعة ثلاثية الأبعاد وباستخدام طريقة شائعة الاستخدام في تشكيل مساحيق المركبات إلى مادة صلبة باستخدام الليزر، والتي تعرف باسم تقنية "تلبيد الليزر الانتقائية".

ووفق مجلة "ماغنتيزم آند ماغنتيك ماتيريال" الهولندية للبحوث المتعلقة بأنظمة المغناطيس، استخدم الباحثون الروس خلال هذه الطريقة مسحوق المادة المغناطيسية والتي تحتوي على معادن أرضية نادرة من الساماريوم والزركونيوم والحديد والتيتانيوم.

وتمكن الباحثون من طباعتها طبقة تلو طبقة إلى منتج ثلاثي الأبعاد، في قطعة مغناطيس دائم مصغرة، يبلغ حجمها نحو 1 مليمتر، وتحتفظ بقوة وكثافة قطع المغناطيس الكبيرة الحجم.

وأوضح، ديمتري نيزناخين، الباحث المشارك في الدراسة، أن إضافة مسحوق قابل للانصهار من معادن أرضية نادرة، تسمح بالاحتفاظ بالخصائص المغناطيسية الأساسية.

وأشار نيزناخين إلى أن هذه الطريقة تسمح بالتحكم في شكل قطع المغناطيس المصغرة، وأيضًا في خصائصه الداخلية بجميع مراحل إنتاجه، لتعزيز فاعليته.

ويعمل الفريق البحثي بعد هذه النتائج على تحديد كل المواد المغناطيسية التي يمكن استخدامها بهذه الطريقة، لإنشاء قطع مغناطيس مصغرة.

ويتضمن ذلك اختبار أدائها على مادة مغناطيسية تحتوي على معادن النيوديميوم والحديد والبورون.

وستكون المرحلة التالية من العمل هي إنتاج كميات كبيرة من قطع مغناطيس دائم مصغرة، مناسبة للتطبيقات العملية.

يذكر أن قطع المغناطيس المصغرة تدخل في العديد من التطبيقات المتخصصة ومن بينها الطبية.

وهي مناسبة للمحركات الكهربائية المصغرة والتي تستخدم في تشغيل العديد من الأجهزة الصغيرة، مثل "منظم ضربات القلب".

ويعتبر إنشاء قطع مغناطيس مصغرة في التقنيات الحالية، مهمة صعبة، حيث يتم إنشاؤها فقط عن طريق تقطيع قطعة مغناطيس كبيرة إلى قطع صغيرة، من خلال عملية معالجة ميكانيكية، والتي تنتج كميات كبيرة من النفايات.

كما تؤدي عملية التقطيع إلى حدوث الكثير من العيوب في طبقة السطح، وينجم عن ذلك تدهور كبير في خصائص قطع المغناطيس الصغيرة.