Investigadores da Universidade de Magdeburgo descobrem uma nova classe de materiais
Físicos desenvolvem líquido multiferróico com ordem magnética e eléctrica espontânea
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Os físicos da Universidade Otto von Guericke de Magdeburgo desenvolveram uma nova classe de materiais: os chamados líquidos multiferróicos. Estes materiais combinam, pela primeira vez, propriedades ferromagnéticas e ferroeléctricas no estado líquido - um comportamento que anteriormente só era conhecido em cristais sólidos.
Os materiais multiferróicos têm duas propriedades especiais: são ferromagnéticos, ou seja, podem ser magnetizados e manter a sua magnetização mesmo sem um campo magnético externo. E são ferroeléctricos, o que significa que podem armazenar carga eléctrica, à semelhança de um pequeno condensador permanentemente polarizado.
Embora este duplo efeito nos sólidos se deva a estruturas cristalinas ordenadas, é considerado quase impossível de realizar nos líquidos devido à sua estrutura molecular desordenada.
A equipa liderada pelo Dr. Hajnalka Nádasi e pelo Prof. Alexey Eremin do Departamento de Fenómenos Não Lineares produziu materiais híbridos constituídos por cristais líquidos nemáticos ferroeléctricos e nanoplaquetas ferrimagnéticas feitas de hexaferrite de bário, no âmbito de um projeto financiado pela Fundação Alemã de Investigação (DFG). Ao ajustar com precisão a composição, foi criado um líquido estável no qual a ordem eléctrica e magnética ocorre simultaneamente à temperatura ambiente.
"Há muito que se considerava quase impossível a formação simultânea de estados magnéticos e eléctricos estáveis num sistema líquido", afirma o Dr. Nádasi.
Os novos líquidos reagem de forma particularmente sensível a campos magnéticos e eléctricos externos. Isto abre possibilidades para sensores, actuadores - isto é, materiais que reagem a estímulos e se movem - bem como para aplicações electro- e magneto-ópticas.
"Uma vez que os sistemas baseados em cristais líquidos requerem muito pouca energia, poderão contribuir para materiais e componentes mais eficientes do ponto de vista energético no futuro", continua o Dr. Nádasi.
O projeto envolveu o Instituto Jožef Stefan em Ljubljana (Eslovénia), a Universidade Técnica de Braunschweig e a Merck Electronics KGaA em Darmstadt. A investigação faz parte da iniciativa conjunta de Mestrado e Bacharelato em Física de Materiais Brandos da Merck e da Universidade de Magdeburgo, que oferece aos estudantes uma perspetiva da investigação atual sobre materiais.
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Publicação original
Hajnalka Nádasi, Peter Medle Rupnik, Melvin Küster, Alexander Jarosik, Rachel Tuffin, Matthias Bremer, Melanie Klasen‐Memmer, Darja Lisjak, Nerea Sebastián, Alenka Mertelj, Frank Ludwig, Alexey Eremin; "Room‐Temperature Multiferroic Liquids: Ferroelectric and Ferromagnetic Order in a Hybrid Nanoparticle–Liquid Crystal System"; Advanced Materials, Volume 37, 2025-7-26
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