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Los microhilos como sensores para los móviles

Un estudio de la UPV/EHU profundiza en el estudio de la estructura magnética de los microhilos en busca de nuevas aplicaciones

Fecha de primera publicación: 28/01/2014

Alexander Chizhik es miembro del grupo de Magnetismo del Campus de Guipúzcoa (EHU-GM) de la UPV/EHU
Alexander Chizhik es miembro del grupo de Magnetismo del Campus de Guipúzcoa (EHU-GM) de la UPV/EHU

Los microhilos se crearon en la antigua Unión Soviética con fines militares. Eran la base del camuflaje de un modelo de avión-espía utilizado por el ejército soviético, pero, hace tiempo que la comunidad científica los estudia para otros usos. Un estudio del Grupo de Magnetismo de la UPV/EHU avanza en el estudio de la comprensión de la conducta magnética superficial de microhilos con recubrimiento vítreo y concluye que son los grandes candidatos para ser utilizados como sensores de alta sensibilidad, por ejemplo, en los teléfonos móviles. El estudio se ha publicado en la revista Physica B: Condensed Matter.

Los microhilos poseen un núcleo metálico y una piel de cristal, es decir, poseen un recubrimiento vítreo. El núcleo del microhilo está compuesto por una aleación ferromagnética, que varía dependiendo de los metales utilizados en la aleación y de la geometría final del hilo. "Pero hay una cualidad que todos ellos comparten: tienen propiedades magnéticas. Son exactamente esas propiedades magnéticas y su escaso tamaño los que los hacen tan estimados" señala Alexander Chizhik miembro del grupo de Magnetismo.

"Una de las aplicaciones quizás más conocidas de los microhilos son que pueden ser utilizados como sensores de los compases electrónicos de los teléfonos móviles" comenta Chizhik. "Se trata de sensores que permiten determinar la posición del propietario del móvil en el espacio, como si de un GPS se tratara". Al igual que los sensores de la telefonía móvil, varios sensores desarrollados con la colaboración con la empresa japonesa Aichi, se utilizan actualmente en la industria del automóvil o coches de vigilancia de tráfico.

Estructura magnética

Actualmente, la producción en masa de dichos sensores está estrechamente relacionada con la reproducibilidad de las propiedades de los hilos y las homogeneidades de estas propiedades a lo largo de la longitud del microhilo. Por lo tanto, "la tarea principal de nuestro trabajo es elegir los parámetros óptimos de los microhilos magnéticos para conseguir el nivel más alto de reproducibilidad" explica Chizhik.

Por ello, el objetivo de esta investigación se ha enmarcado dentro de la intensa investigación que el grupo de Magnetismo lleva realizando en los últimos 25 años sobre propiedades magnéticas de nuevos materiales. En este contexto, "se ha prestado especial atención a la búsqueda de nuevas aplicaciones para estos pequeños hilos" explica Alexander Chizhik. "Nuestro estudio permite avanzar en la comprensión de la conducta magnética superficial de los microhilos con recubrimiento vítreo" añade.

Concretamente el grupo de Magnetismo de la UPV/EHU se ha centrado en estudiar la estructura magnética de los microhilos. Para ello, utilizan un láser. La luz que se emite desde este dispositivo se refleja en el microhilo y recoge toda la información sobre la estructura magnética, eléctrica, atómica etc del microhilo. "Digamos que este microhilo funciona como un espejo" añade el investigador del grupo de Magnetismo. De ese modo, "hemos conseguido estudiar profundamente la estructura magnética de los microhilos y ver que exhiben una estructura única de dominios magnéticos" señala Alexander Chizhik. "Dicha estructura de dominios magnéticos proporciona una gran sensibilidad a los microhilos. Es un factor muy importante a tener en cuenta, ya que los sensores tienen que tener una sensibilidad superior al resto para detectar señales de baja intensidad" añade.

"Gracias a este estudio -culmina-, también hemos comprobado que si aplicamos una corriente eléctrica a los microhilos, la estructura de dominios magnéticos varía; por lo tanto, es un factor importante para el buen funcionamiento de estos sensores".

Grupo de investigación

El grupo de Magnetismo del Campus de Guipúzcoa (EHU-GM) de la UPV/EHU está constituido por profesores del Departamento de Física de Materiales (Facultad de Química) y del Departamento de Física Aplicada I (Escuela Universitaria Politécnica) y desarrolla su actividad investigadora en el estudio de nuevos materiales magnéticos y sus aplicaciones, en los últimos 25 años. Liderado por el profesor Julián González, UPV/EHU-GM ha adquirido en los últimos años un reconocimiento especial en el estudio de aleaciones amorfas y nanocristalinas (cintas, hilos y microhilos magnéticos) y, recientemente, metamateriales en el rango de microondas.

EHU-GM ha publicado, en los últimos 5 años más de 100 trabajos (8 capítulos para libros y enciclopedias científico-técnicas, 2 contribuciones en Physical Review Letters, 10 contribuciones en Applied Physics Letters, 2 contribuciones en Advanced Functional Materials, 10 artículos regulares en Journal of Applied Physics, 4 artículos regulares en Journal of Physics D:Applied Physics...). Además, posee 2 patentes de ámbito internacional y 3 nacional (España).

Referencia bibliográfica:

A. Chizhik, A. Stupakiewicz, A. Zhukov, A. Maziewski, J. Gonzalez. Experimental demonstration of basic mechanisms of magnetization reversal in magnetic microwires. Physica B: Condensed Matter.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921452613005978