La historia de los imanes

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La historia de los imanes
La historia del imán se remonta a más de 2000 años marcada por hitos como la invención de la brújula, el descubrimiento del electromagnetismo y la invención de imágenes de resonancia magnética. Uno de sus últimos capítulos se inició en 1990 con la fundación del Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético de Alemania.
Sobre la historia de los imanes
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La historia del magnetismo comienza a finales de 1980 cuando un pequeño grupo de líderes de diferentes rincones del país elaborado una visión para un centro de investigación de primera clase que construir y operar más poderosos imanes del mundo.
La tierra tiene un campo magnético y algunos de sus materiales son naturalmente magnéticos y la gente descubrió que estos materiales tenían una atracción hacia otros metales. La palabra imán, tiene un origen griego que significa “piedra de Magnesia“, que es un lugar donde había piedras naturales que eran magnéticas. Se llamaron calamitas.
La historia de los imanes se remonta entonces a tiempos antiguos. Registros del griego temprano, romanos y civilizaciones chinas hacen referencia a las piedras raras y misteriosas llamadas calamita. Estas piedras imán se podían atraer entre sí y también a pequeñas piezas de hierro.
Cuando se suspendieron de un hilo se observó que siempre apuntaban en la misma dirección. Ahora se sabe que la calamita contiene magnetita, un óxido de hierro que es un imán natural.
Aunque las magnetitas fueron consideradas un fenómeno intrigante por los científicos de la época, no fueron realmente utilizadas en cualquier forma constructiva hasta alrededor de 1200 dC con la introducción de los marineros en la brújula.
La brújula de los marineros era un instrumento con una aguja imantada pivotante que libre y consistentemente apuntaba hacia el norte magnético. Esto permitía a los viajeros navegar consistentemente y de manera segura su camino de un lugar a otro.
La actualidad y la historia de los imanes
La investigación moderna en el magnetismo se dirige en muchas direcciones diferentes que involucran una amplia gama de materiales, sin embargo en este momento solo hay cuatro tipos de imanes que se usan comúnmente en todo el mundo. Ellos son la aleación de acero, de ferrita, samario cobalto y el más recientemente inventado, neodimio o “imanes de tierras raras”
La historia de los imanes  de alnico cuenta que estos llegaron a la escena en la década de 1940 y comenzaron una revolución en el uso de imanes permanentes. Por primera vez, era posible sustituir electroimanes con imanes permanentes Alnico. Esto proporcionó una flexibilidad de diseño que previamente había sido impensable.
El descubrimiento de estos imanes permitió reemplazar electroimanes por dispositivos tales como generadores, motores eléctricos y los micrófonos que fueron un importante avance tecnológico. Estos están hechos de aluminio, níquel y cobalto.
A pesar de que la historia de los imanes ha dejado que los imanes Alnico se usen ampliamente hoy en día y tengan un precio gradual de disponibilidad en el mercado con más novedades de alta tecnología y precios competentes por lo que son asequibles.
Un imán es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma que atrae a otros imanes y/o metales ferromagnéticos (por ejemplo, hierro, cobalto, níquel y aleaciones de estos). Puede ser natural o artificial.
Los imanes naturales mantienen su campo magnético continuo, a menos que sufran un golpe de gran magnitud o se les aplique cargas magnéticas opuestas o altas temperaturas
Del griego, adamas (a= negacion) (damao=quemar),piedra dura que no se puede o no se debiera quemar, calentar,en francés aimant
Tipos de imanes
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Los imanes pueden ser naturales o artificiales, o bien, permanentes o temporales. Un imán natural es un mineral con propiedades magnéticas (magnetita). Un imán artificial es un cuerpo de material ferromagnético al que se ha comunicado la propiedad del magnetismo. Un imán permanente está fabricado en acero imantado. Un imán temporal, pierde sus propiedades una vez que cesa la causa que provoca el magnetismo. Un electroimán es una bobina (en el caso mínimo, una espiral) por la cual circula corriente eléctrica.
1. Imanes naturales; la magnetita es un potente imán natural, tiene la propiedad de atraer todas las sustancias magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro es natural. Está compuesta por óxido de hierro. Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por la magnetita.
1. Imanes artificiales permanentes;las sustancias magnéticas que al frotarlas con la magnetita, se convierten en imanes, y conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracción.
1. Imanes artificiales temporales; aquellos que producen un campo magnético sólo cuando circula por ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es el electroimán.
Usos
Los imanes se utilizan de muy diversas formas: en discos duros, altavoces o parlantes, pegatinas (figuras que se adhieren a las neveras), brújulas, cierres para heladeras o congeladores, paredes magnéticas, llaves codificadas, bandas magnéticas de tarjetas de crédito o débito, bocinas, motores, como un interruptor básico, como detector de billetes falsos, generadores, detectores de metales, para el cierre de mobiliario. Algunos de estos aparatos pueden dañarse si se les aplica una cierta cantidad de magnetismo opuesto.
Magnetismo
Se dice que por primera vez se observaron en la ciudad de Magnesia en Asia Menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atraían el hierro y que los trocitos de hierro atraídos, atraían a su vez a otros. Estas se denominaron imanes naturales.
Fue Oersted quien evidenció en 1820 por primera vez que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes relacionadas al movimiento de los electrones que contienen los átomos; cada una de ellas origina un microscópico imán. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; y en cambio, si todos los imanes se alinean, actúan como un único imán y se dice que la sustancia se ha magnetizado.
Polos magnéticos
Si se trata tanto de un tipo de imán como de otro, la máxima fuerza de atracción se halla en sus extremos, llamados polos. Un imán consta de dos polos, denominados polo norte y polo sur. Los polos iguales se repelen y los polos distintos se atraen. No existen polos aislados y, por lo tanto, si un imán se rompe en dos partes, se forman dos nuevos imanes, cada uno con su polo norte y su polo sur, aunque la fuerza de atracción del imán disminuye.
VIDEO: http://fisica34magnetismo.blogspot.cl/
Polaridad de un imán
Para determinar los polos de un imán se considera la tendencia de éste a orientarse según los polos magnéticos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural: el polo norte del imán se orienta hacia el polo norte magnético, que está próximo al polo norte geográfico, pues en un sentido estrictamente magnético es un polo sur, mientras que el polo sur de un imán se orienta hacia el polo sur magnético, que está próximo al polo sur geográfico, pues en un sentido estrictamente magnético es un polo norte.
Imán de neodimio
Es el tipo de imán de tierras raras (tierras raras = es el nombre común de 17 elementos químicos) más extensamente utilizado; se trata de un imán permanente hecho de una aleación de neodimio, hierro y boro.
Fue desarrollado en 1982 por General Motors, Los imanes de neodimio son los más poderosos tipos de imanes permanentes hechos por el hombre. Han reemplazado a otros tipos de imanes en muchísimas aplicaciones de la industria moderna que requieren imanes permanentes de gran poder; aplicaciones tales como la fabricación de motores en herramientas inalámbricas, discos duros, y sellos magnéticos.Imán de samario-cobalto
Un imán de samario-cobalto es un tipo de imán de tierras raras, un fuerte imán permanente hecho de una aleación de samario y cobalto. Fueron desarrollados a principio de los años 1970s. Son de manera general el segundo tipo más fuerte de imanes, menos fuertes que los imanes de neodimio, pero tienen mayores temperaturas de trabajo.
Los imanes de tierras raras son extremadamente quebradizos y también vulnerables a la corrosión, así que son usualmente recubiertos con una capa de metal o de pintura para protegerlos de la rotura o astillamiento.
Los primeros imanes
En el siglo XX podemos observar ya un gran progreso en el tema gracias al desarrollo de un amplio conjunto de compuestos para imanes permanentes, muchos de los cuales siguen siendo fabricados en la actualidad. Surgieron entonces los imanes de Alnico, nombre genérico que se le da a una familia de imanes permanentes que comenzaron a desarrollarse en la década de los 30. Su nombre proviene porque, además de hierro, contienen aluminio, níquel y cobalto como elementos de aleación. Su aspecto es metálico, similar al del acero, aunque mecánicamente son más frágiles. Este tipo de imanes constituyó un importante avance con respecto a los de acero al carbono, pues presentan mayor resistencia a la desmagnetización y poseen algunas propiedades que los hacen actualmente insustituibles en ciertos usos particulares, como por ejemplo, en los instrumentos de medición, donde se requiere independencia de las propiedades magnéticas con respecto a la temperatura, además de estabilidad en el tiempo.
A partir de 1950 aparecieron los imanes de ferrita. De un color oscuro, frágiles e inmunes a la corrosión, este compuesto superó ampliamente la coercitividad del Alnico y abarató mucho los costes.
Tan sólo diez años después los imanes de tierras raras hicieron su aparición. Los primeros fueron los de samario-cobalto, que presentaban propiedades magnéticas superlativas frente al alnico y la ferrita pero que, sin embargo, tenían un precio muy elevado. En 1984 aparece comercialmente un nuevo compuesto de tierras raras, el neodimio-hierro-boro, que supera las propiedades de la aleación descubierta en años anteriores y además a un precio mucho más económico. A pesar de sus particularidades, los imanes de neodimio también tienen sus limitaciones, ya que se desmagnetizan a temperaturas menores que otros compuestos y presenta una baja resistencia a la corrosión. Se trata de inconvenientes que se han ido solucionando mediante ajustes de la composición y otros recursos.
Los Imanes potentes y su desarrollo
Los primeros imanes aparecieron en el siglo XVIII y siguieron surgiendo otros en el siglo XIX. Estos primeros imanes estaban compuestos de acero al carbono y su principal propiedad es que podían ser magnetizados haciendo uso de medios tanto físicos como mecánicos.
El progreso de los primeros imanes se evidenció sobre todo en el siglo XX y es que fue en este tiempo cuando se desarrollaron variedad de compuestos para la realización de imanes permanentes. Muchos de estos imanes aún se fabrican actualmente.
Dentro de estos primeros Imanes potentes se encuentran los de Alnico, desarrollados en los años 30 a partir de una mezcla de aluminio, hierro, cobalto y níquel. Ya en la década de los 50 surgieron los imanes de ferrita que si bien no es el más resistente y fuerte si se presentó como una de las opciones más económicas.
Fue entonces cuando llegada la década de los 60 aparecieron en el mercado los imanes de tierras raras. El primero en aparecer fue el samario-cobalto, el cual se presentó a in precio muy alto.
En 1984 surgió el líder los de los Imanes potentes, el neodimio-hierro-boro. Este imán destacó por sus mejores propiedades y por su menor precio. Conforme han pasado los años la composición de estos imanes se ha ido mejorando, buscando con ello darles mayor resistencia a la corrosión así como para tratar de disminuir su desmagnetización.
Neodimio y los Imanes potentes
Los imanes de neodimio son actualmente los imanes de tierras raras más utilizados. Conocidos como imanes NdFeB son imanes de tipo permanente que han sido realizados con una aleación de boro, hierro y neodimio. Esta combinación fue desarrollada en 1982 por la reconocida empresa General Motors en conjunto con la Sumitomo Metal Industries.
En la actualidad, estos son los imanes más poderosos que el hombre ha realizado. Ha entrado a reemplazar a diferentes imanes y su aplicación en la industria actual es muy extensa. Por ejemplo se encuentran en discos duros, equipos médicos, herramientas inalámbricas así como en motores y sellos magnéticos.
Sus riesgos
Debemos concluir hablando de los riesgos que presentan estos potentes imanes. Su principal riesgo radica en la gran fuerza que estos ejercen y es que con el uso de dos pequeños imanes de neodimio se pueden generar lesiones muy graves en el cuerpo que quede pinzado por ellos. Es por este riesgo que los profesionales que trabajan con estos imanes incluyen dentro de sus herramientas las cuñas de bronce.
Igualmente debido a sus campos magnéticos tan fuertes pueden afectar variedad de dispositivos electrónicos y mecánicos, generado pérdida de datos tanto de tarjetas crédito como floppy disks.