Superparamagnetismo para niños
El superparamagnetismo es un tipo especial de comportamiento magnético que se observa en materiales muy, muy pequeños, como las nanopartículas. Combina características de dos tipos de magnetismo: el ferromagnetismo y el paramagnetismo.
Imagina que tienes imanes diminutos. Por dentro, cada una de estas partículas se comporta como un imán fuerte (como un ferromagneto), lo que significa que sus partes magnéticas se alinean. Pero, a diferencia de un imán grande, estas partículas son tan pequeñas que no se "pegan" magnéticamente entre sí de forma permanente. Esto hace que el magnetismo no se extienda por todo el material.
Así, aunque cada partícula es un imán fuerte por sí misma, el material en conjunto se comporta de una manera parecida a un paramagnético. Esto significa que solo se magnetiza cuando hay un campo magnético externo cerca. Sin embargo, la forma en que se magnetizan es mucho más fuerte que en los materiales paramagnéticos normales.
Estas partículas pueden incluso mostrar un efecto de "memoria" magnética, similar a los ferromagnetos, pero solo si el campo magnético externo cambia muy rápido. Si el campo cambia lentamente, la fuerza magnética de las partículas puede seguir su dirección sin problema.
Contenido
¿Cómo funciona el superparamagnetismo?
En las nanopartículas que son lo suficientemente pequeñas, la dirección de su magnetismo interno puede cambiar de forma aleatoria debido a la temperatura. Piensa en ello como si el pequeño imán dentro de la partícula estuviera "bailando" y cambiando de dirección constantemente.
El tiempo de relajación de Néel
Hay un tiempo promedio para que este cambio de dirección ocurra, y se llama tiempo de relajación de Néel. Si medimos el magnetismo de estas partículas durante un tiempo mucho más largo que este tiempo de relajación, veremos que, en promedio, parece que la partícula no tiene magnetismo propio. Es como si el "baile" de las direcciones magnéticas se cancelara. Cuando esto sucede, decimos que la partícula está en un estado superparamagnético.
Reacción a un campo magnético externo
En este estado, si aplicamos un campo magnético externo, las nanopartículas se magnetizan. Esto es similar a lo que ocurre en un material paramagnético, donde los pequeños imanes se alinean con el campo externo. Sin embargo, la capacidad de estas nanopartículas para magnetizarse es mucho mayor que la de los materiales paramagnéticos comunes.
Usos del superparamagnetismo
Una de las aplicaciones de este fenómeno es la magnetofección. Esta técnica utiliza nanopartículas superparamagnéticas para introducir sustancias en células, guiándolas con un campo magnético.
Véase también
En inglés: Superparamagnetism Facts for Kids
