First practical plastic magnets cre

First practical plastic magnets created
The world’s first plastic magnet to work at room temperature has passed the elementary test of magnetism. Its creators at the University of Durham in the UK have used it to pick up iron filings from a laboratory bench.

In 2001, chemists from the University of Nebraska-Lincoln claimed to have created the world’s first plastic magnet, but it only worked below 10 kelvin. Other researchers have made plastic magnets, but typically they only function at extremely low temperatures, or their magnetism at room temperature is too feeble to be of commercial use.

So the Durham team can claim to have made the first plastic magnet that could be used in everyday products. One of the most likely applications is in the magnetic coating of computer hard discs, which could lead to a new generation of high-capacity discs.

Jerry Torrance, a materials scientist based in California who is a consultant to some of the world’s largest electronics and engineering companies, including IBM, describes the work as “a significant scientific breakthrough”. However, he says that practical applications are probably still a long way off.

Free radicals
The new polymer was developed by Naveed Zaidi and his colleagues in Durham’s organic electroactive materials group. The team created the new polymer from two compounds, emeraldine base polyaniline (PANi) and tetracyanoquinodimethane (TCNQ). They chose PANi because it is a metal-like electrical conductor that is stable in air. TCNQ was chosen because of its propensity to form charged particles called free radicals.

In conventional magnets, magnetism is the result of electron spins lining up. In their polymer, the researchers hoped to mimic this mechanism by creating an alignment of free radicals.

At first the new polymer showed little sign of magnetism, and after three months the researchers had reached the point where they felt that trying to induce magnetism in this polymer was a waste of time. “Just as we were about to give up and try a different approach, we decided to check the samples for a last time,” says Sean Giblin.

It was a fortunate decision, because over the months the original polymer had developed magnetic properties. Further batches of the polymer confirmed its magnetism and ruled out the possibility that the magnetism had been caused by contamination. In addition, X-ray diffraction data showed an increase in the alignment of the polymer chains over three months, which probably accounts for the increase in magnetism.


Made to measure
Although the polymer’s magnetism is weak compared with conventional metal magnets, the researchers are confident that they can improve it.

“The reaction is not yet 100 per cent efficient along the polymer and the strength of effect varies throughout the material. Once we increase this efficiency, this overall strength will certainly increase,” says Zaidi.

The nature of polymer synthesis means that magnetic properties could effectively be made to measure, by varying the proportions of the initial chemicals. “This is only the beginning. From this initial polymer, much better systems can be synthesised in future,” says Zaidi.

And in addition to computer hard discs, the team thinks that plastic magnets could have important medical applications, for example in dentistry or the transducers used in cochlear implants. Organic magnetic materials are less likely to be rejected by the body.

Kết quả (Việt) 1:

Đầu tiên thực tế Nam châm nhựa tạoNam châm nhựa đầu tiên của thế giới để làm việc ở nhiệt độ phòng đã thông qua các bài kiểm tra tiểu học của từ tính. Người sáng tạo của mình tại Đại học Durham, Vương Quốc Anh đã sử dụng nó để nhận tài liệu nộp sắt từ một băng ghế phòng thí nghiệm.Năm 2001, nhà hóa học từ Đại học Nebraska-Lincoln tuyên bố đã tạo ra nam châm nhựa đầu tiên của thế giới, nhưng nó chỉ làm việc dưới 10 kelvin. Các nhà nghiên cứu khác đã làm cho nam châm nhựa, nhưng thường họ chỉ hoạt động ở nhiệt độ rất thấp, hoặc của từ tính ở nhiệt độ phòng là quá yếu ớt để sử dụng thương mại.Vì vậy, đội Durham có thể tuyên bố đã thực hiện các nam châm nhựa đầu tiên có thể được sử dụng trong sản phẩm hàng ngày. Một trong các ứng dụng rất có thể là trong lớp từ đĩa cứng máy tính, mà có thể dẫn đến một thế hệ mới của đĩa cao năng lực.Jerry Torrance, một vật liệu nhà khoa học tại California là một nhà tư vấn cho một số của thế giới lớn nhất thiết bị điện tử và kỹ thuật công ty, bao gồm IBM, mô tả công việc như là "một đột phá khoa học quan trọng". Tuy nhiên, ông nói rằng ứng dụng thực tế có lẽ vẫn còn một chặng đường dài ra.Gốc tự doPolymer mới được phát triển bởi Naveed Zaidi và đồng nghiệp của ông ở Durham của hữu cơ electroactive vật liệu nhóm. Nhóm nghiên cứu lập polymer mới từ hai hợp chất, emeraldine cơ sở polyaniline (PANi) và tetracyanoquinodimethane (TCNQ). Họ đã chọn PANi bởi vì nó là một dây dẫn điện kim loại giống như là ổn định trong không khí. TCNQ đã được lựa chọn bởi vì xu hướng của nó với các hình thức điện hạt được gọi là gốc tự do.Trong Nam châm thông thường, từ tính là kết quả của điện tử quay xếp hàng. Trong polymer của, các nhà nghiên cứu hy vọng để bắt chước cơ chế này bằng cách tạo ra một sự liên kết các gốc tự do.Ban đầu các polymer mới cho thấy dấu hiệu nhỏ của từ tính, và sau ba tháng các nhà nghiên cứu đã đạt đến điểm mà họ cảm thấy rằng cố gắng để tạo ra từ trường trong polymer này là một sự lãng phí thời gian. "Cũng giống như chúng tôi đã được về để cho và thử một cách tiếp cận khác nhau, chúng tôi quyết định để kiểm tra các mẫu trong một thời gian cuối," nói rằng Sean Giblin.Đó là một quyết định may mắn, bởi vì trong những tháng polymer ban đầu đã phát triển từ tài sản. Thêm lô polymer xác nhận từ tính của nó và cai trị ra khả năng rằng từ tính đã được gây ra bởi ô nhiễm. Ngoài ra, nhiễu xạ tia x dữ liệu cho thấy sự gia tăng trong sự liên kết của các chuỗi polyme hơn ba tháng, mà có thể tài khoản cho sự gia tăng từ tính.Thực hiện để đo lườngMặc dù polyme từ tính là yếu so với nam châm kim loại thông thường, các nhà nghiên cứu rất tự tin rằng họ có thể cải thiện nó."Phản ứng được không phải là 100 phần trăm hiệu quả cùng polymer và sức mạnh của hiệu ứng khác nhau trong suốt các tài liệu. Một khi chúng tôi tăng hiệu suất này, sức mạnh tổng thể này sẽ chắc chắn tăng,"ông Zaidi.Bản chất của các polyme tổng hợp có nghĩa là từ tài sản có hiệu quả có thể được thực hiện để đo lường, bằng cách thay đổi tỷ lệ của các hóa chất ban đầu. "Đây là chỉ là khởi đầu. Từ này ban đầu polymer, nhiều hệ thống tốt hơn có thể được tổng hợp trong tương lai,"nói Zaidi.Và ngoài đĩa cứng máy tính, nhóm nghiên cứu nghĩ rằng nhựa nam châm có thể có ứng dụng y tế quan trọng, ví dụ trong Nha khoa hoặc cảm biến được sử dụng trong ốc tai implants. Vật liệu hữu cơ từ là ít có khả năng bị từ chối bởi cơ thể.

Kết quả (Việt) 2:

Đầu tiên nam châm nhựa thực tế tạo ra
nam châm nhựa đầu tiên của thế giới để làm việc ở nhiệt độ phòng đã thông qua các thử nghiệm cơ bản của từ trường. Sáng tạo của mình tại Đại học Durham tại Anh đã sử dụng nó để lấy mạt sắt từ băng ghế dự bị trong phòng thí nghiệm. Năm 2001, nhà hóa học của Đại học Nebraska-Lincoln tuyên bố đã tạo ra nam châm nhựa đầu tiên của thế giới, nhưng nó chỉ làm việc dưới 10 kelvin. Các nhà nghiên cứu khác đã làm cho nam châm dẻo, nhưng thường thì họ chỉ có chức năng ở nhiệt độ cực thấp, hoặc từ tính của chúng ở nhiệt độ phòng quá yếu ớt để được sử dụng thương mại. Vì vậy, nhóm nghiên cứu Durham có thể khẳng định đã thực hiện các nam châm nhựa đầu tiên có thể được sử dụng trong sản phẩm hàng ngày. Một trong những ứng dụng có khả năng nhất là trong các lớp phủ từ tính của đĩa cứng máy tính, mà có thể dẫn đến một thế hệ mới của đĩa dung lượng cao. Jerry Torrance, một nhà khoa học vật liệu có trụ sở tại California là người tư vấn cho một số thiết bị điện tử lớn nhất thế giới và công ty kỹ thuật, bao gồm cả IBM, mô tả công việc là "một bước đột phá khoa học quan trọng". Tuy nhiên, ông nói rằng các ứng dụng thực tế có lẽ vẫn còn một chặng đường dài. Các gốc tự do Các polymer mới được phát triển bởi Naveed Zaidi và đồng nghiệp của ông trong nhóm vật liệu hữu cơ electroactive Durham. Nhóm nghiên cứu tạo ra các polymer mới từ hai hợp chất, cơ sở polyaniline emeraldine (PANi) và tetracyanoquinodimethane (TCNQ). Họ đã chọn PANi bởi vì nó là một chất dẫn điện như kim loại, ổn định trong không khí. TCNQ được chọn bởi vì khuynh hướng để tạo thành các hạt tích điện được gọi là các gốc tự do. Trong nam châm thường, từ tính là kết quả của electron spin xếp hàng. Trong polymer của họ, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể bắt chước cơ chế này bằng cách tạo ra một sự liên kết của các gốc tự do. Lúc đầu các polymer mới cho thấy rất ít dấu hiệu của từ tính, và sau ba tháng, các nhà nghiên cứu đã đạt đến điểm mà họ cảm thấy rằng cố gắng để tạo ra từ trường ở đây polymer là một sự lãng phí thời gian. "Cũng như chúng tôi đã muốn bỏ cuộc và cố gắng một cách tiếp cận khác nhau, chúng tôi quyết định để kiểm tra các mẫu cho một lần cuối cùng," Sean Giblin nói. Đó là một quyết định may mắn, vì trong những tháng polymer ban đầu đã phát triển các tính chất từ. Lô hơn nữa của các polymer khẳng định từ tính của nó và loại trừ khả năng rằng từ tính đã được gây ra bởi ô nhiễm. Ngoài ra, dữ liệu nhiễu xạ X-quang cho thấy một sự gia tăng trong các liên kết của các chuỗi polymer hơn ba tháng, trong đó có thể giải thích cho sự gia tăng từ tính. Xứ để đo lường Mặc dù từ tính của polymer là yếu so với các nam châm kim loại thông thường, các nhà nghiên cứu tin tưởng rằng họ có thể cải thiện nó. "Phản ứng chưa 100 phần trăm hiệu quả cùng các polymer và sức mạnh của hiệu ứng khác nhau trên khắp vật liệu. Một khi chúng ta tăng hiệu quả này, sức mạnh tổng thể này chắc chắn sẽ tăng lên, "Zaidi cho biết. Các chất tổng hợp polymer có nghĩa là tính chất từ hiệu quả có thể được thực hiện để đo lường, bằng cách thay đổi tỷ lệ của các hóa chất ban đầu. "Đây chỉ là sự khởi đầu. Từ polymer ban đầu này, các hệ thống tốt hơn có thể được tổng hợp trong tương lai, "Zaidi nói. Và ngoài đĩa cứng máy tính, nhóm nghiên cứu cho rằng nam châm dẻo có thể có những ứng dụng quan trọng y tế, ví dụ trong nha khoa hoặc các đầu dò được sử dụng trong cấy ghép ốc tai điện tử. Vật liệu từ tính hữu cơ ít có khả năng bị từ chối bởi cơ thể.