Los imanes son los héroes olvidados de la era moderna. Sin embargo, la mayoría de la gente no entiende realmente de qué están hechos los imanes y cómo funcionan. La cuestión es que sólo sabemos que los imanes atraen al hierro y al níquel. Sin embargo, los imanes tienen un origen muy interesante y pueden verse como una manifestación física de la fuerza electromagnética.
Todos los imanes están hechos de un grupo de metales llamados metales ferromagnéticos. Se trata de metales como el níquel y el hierro. Cada uno de estos metales tiene la propiedad especial de poder magnetizarse uniformemente. Cuando preguntamos cómo funciona un imán simplemente estamos preguntando cómo ejerce su campo magnético el objeto que llamamos imán. La respuesta es realmente muy interesante.
En cada material hay varios campos magnéticos pequeños llamados dominios. La mayoría de las veces estos dominios son independientes entre sí y se orientan en direcciones diferentes. Sin embargo, un campo magnético fuerte puede ordenar los dominios de cualquier metal ferromagnético de manera que se alineen para formar un campo magnético más grande y más fuerte. Así es como se fabrican la mayoría de los imanes.
La principal diferencia entre los imanes es si son permanentes o temporales. Los imanes temporales pierden su mayor campo magnético con el tiempo a medida que los dominios vuelven a sus posiciones originales. La forma más común de producir imanes es calentándolos hasta su temperatura de Curie o más allá. La temperatura Curie es la temperatura a la que un metal ferromagnético adquiere propiedades magnéticas. Calentar un material ferromagnético hasta su temperatura determinada lo hará magnético durante un tiempo. Mientras que calentarlo más allá de este punto puede hacer que el magnetismo sea permanente. Los materiales ferromagnéticos también pueden clasificarse en metales blandos y duros. Los metales blandos pierden su campo magnético con el tiempo después de ser magnetizados mientras que los metales duros son candidatos probables a convertirse en imanes permanentes.
No todos los imanes son hechos por el hombre. Algunos imanes se producen de forma natural en la naturaleza, como la piedra de lodragón. Este mineral se utilizó en la antigüedad para fabricar las primeras brújulas. Sin embargo, los imanes tienen otros usos. Con el descubrimiento de la relación entre el magnetismo y la electricidad, los imanes son ahora una parte importante de todos los motores eléctricos y turbinas existentes. Los imanes también se han utilizado para almacenar datos informáticos. Ahora existe un tipo de unidad llamada unidad de estado sólido que permite seguir guardando datos de forma más eficiente en los ordenadores.
Hemos escrito muchos artículos sobre imanes para Universe Today. Aquí hay un artículo sobre el campo magnético de la Tierra, y aquí hay un artículo sobre la barra magnética.
Si quieres más información sobre los imanes, echa un vistazo a la discusión de la NASA sobre los imanes, y aquí hay un enlace a un artículo sobre los campos magnéticos.
También hemos grabado un episodio entero de Astronomy Cast todo sobre el magnetismo. Escúchalo aquí, Episodio 42: Magnetismo en todas partes.