Un sueño de muchas generaciones de investigadores se ha cumplido con un descubrimiento realizado por científicos del Centro Regional de Tecnologías y Materiales Avanzados (RCPTM) de la Universidad Palacky en Olomouc. Al usar grafeno, una forma ultrafina de carbono, Estos científicos prepararon el primer imán no metálico que conserva sus propiedades magnéticas hasta la temperatura ambiente. Al hacerlo, refutaron la vieja creencia de que todos los materiales con magnetismo a temperatura ambiente se basan en metales o sus compuestos. El grafeno magnético químicamente modificado tiene una amplia gama de aplicaciones potenciales, particularmente en los campos de la biomedicina y la electrónica. El trabajo de los científicos checos se ha publicado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza .

"Por muchos años, sospechamos que el camino hacia el carbono magnético podría involucrar al grafeno, una única capa bidimensional de átomos de carbono. Asombrosamente, tratándolo con otros elementos no metálicos como el flúor, hidrógeno, y oxigeno, pudimos crear una nueva fuente de momentos magnéticos que se comunican entre sí incluso a temperatura ambiente. Este descubrimiento se considera un gran avance en las capacidades de los imanes orgánicos, "dice Radek Zbořil, autor destacado del proyecto y director de RCPTM.

La idea y el estudio surgieron únicamente del trabajo de los científicos de Olomouc, quien también desarrolló un modelo teórico para explicar el origen del magnetismo en estos materiales de carbono. "En sistemas metálicos, Los fenómenos magnéticos resultan del comportamiento de los electrones en la estructura atómica de los metales. En los imanes orgánicos que hemos desarrollado, las características magnéticas surgen del comportamiento de radicales químicos no metálicos que transportan electrones libres, "dice Michal Otyepka, co-creador del modelo teórico cuyo trabajo en el proyecto se llevó a cabo en el marco de una prestigiosa beca del European Research Council (ERC). "Me complace que el primer trabajo sobre los temas abordados por el proyecto ERC haya arrojado resultados tan importantes, " él añade.

El camino desde este descubrimiento hasta las aplicaciones prácticas puede ser relativamente largo. Sin embargo, la gama de usos potenciales es enorme. "Creo que no solo nuestro equipo en Olomouc, sino también la amplia comunidad científica querrá explotar la enorme superficie del grafeno y el potencial de combinar su conductividad y propiedades electrónicas únicas con el magnetismo. Estos materiales magnéticos basados ​​en grafeno tienen aplicaciones potenciales en los campos de la espintrónica y la electrónica, sino también en medicina para la administración de fármacos dirigida y para separar moléculas mediante campos magnéticos externos, "dice Jiri Tucek, cuyo trabajo se centra en el magnetismo de estado sólido. Los científicos checos ya están colaborando con colegas de Japón y Bélgica para estudiar las aplicaciones de los imanes orgánicos y desarrollar modelos teóricos precisos que describan las propiedades magnéticas únicas de estos nuevos materiales.

Además de los imanes a base de carbono, el equipo de investigación de Olomouc informó recientemente sobre el descubrimiento de los imanes metálicos más pequeños del mundo, También en Comunicaciones de la naturaleza . Según el profesor Zbořil, Ciertamente, esta no será la contribución final del equipo a la investigación sobre el magnetismo. "Hemos dado varios pasos importantes hacia el desarrollo de las primeras moléculas magnéticas cuyo magnetismo se puede manipular a temperatura ambiente. Experimentos recientes en nuestros laboratorios han confirmado claramente la posibilidad de crear tales moléculas," y actualmente estamos colaborando con el grupo del profesor Pavel Hobza para desarrollar explicaciones teóricas detalladas sobre el comportamiento único de estos imanes moleculares. Mi objetivo es ser por tercera vez, más rápido que los equipos de investigación de la competencia en todo el mundo, especialmente dado el impacto potencialmente inmenso de los materiales magnéticos orgánicos en campos como la electrónica molecular y la detección, "dice Zbořil.