A cosa serve la polvere magnetica?

Applicazioni della polvere magnetica

La polvere magnetica è composta da particelle granulose che sono molto reattive al campo magnetico e hanno proprietà eccezionali. La polvere magnetica contiene materiali che hanno un'eccezionale forza magnetica e altre proprietà. Ferro, cobalto, nichel, terre rare, magnetite e ferrite sono i materiali principali della tecnologia della polvere magnetica. Il samario e il neodimio sono le terre rare e possiedono una forza magnetica permanente. Esistono vari metodi meccanici e chimici per produrre la polvere magnetica. La selezione dei metodi per la produzione di polvere magnetica dipende dalle proprietà richieste come forma, dimensione e forza magnetica. La macinazione a sfere e la macinazione a sfere ad alta energia sono i metodi meccanici mentre la sintesi idrotermica e la precipitazione sono i metodi chimici. La polvere magnetica ha diverse applicazioni in numerosi settori. Alcune delle principali applicazioni sono descritte di seguito:

Supporti di registrazione magnetica:

I dispositivi di registrazione magnetica come hard disk drive e dischi magnetici sono realizzati con polvere magnetica. I dati magnetici vengono memorizzati magneticamente sui dischi o nastri rivestendo accuratamente lo strato di polvere magnetica sulla superficie dei dischi o nastri. I dati binari sono rappresentati dall'allineamento della polvere magnetica quando i dati vengono registrati. Per memorizzare e archiviare i dati nei settori aziendali e dei consumatori, è preferibile la tecnologia dei supporti di registrazione magnetica. Dischi magnetici, hard disk drive, floppy disk, tamburi magnetici, schede magnetiche e dischi magneto-ottici sono dispositivi di registrazione magnetica.

Unità disco rigido:

Le unità disco rigido sono i dischi installati nei computer o nei sistemi server in grado di archiviare grandi quantità di dati in terabyte. Oggigiorno, vengono utilizzate unità più avanzate come le unità a stato solido, che hanno la capacità di archiviare i dati in modo efficiente in dimensioni molto compatte.

Disco floppy:

          Un floppy disk è un tipo di dispositivo di registrazione magnetico che ha il disco magnetico incapsulato in un guscio. La capacità dei floppy disk per l'archiviazione dei dati è ridotta ma è portatile.

Schede magnetiche:

Le carte magnetiche sono dispositivi di registrazione magnetica che utilizzano bande magnetiche per memorizzare i dati. Le carte magnetiche comunemente utilizzate sono carte di debito, carte di credito e carte utilizzate come lasciapassare per il trasporto e altri scopi di sicurezza. I dati o le informazioni memorizzati su una banda di queste carte vengono codificati magnetizzando in diverse disposizioni.

Nastro magnetico:

Il nastro magnetico è un dispositivo magnetico molto economico e ad alta capacità di archiviazione e i dati vengono archiviati sullo strato di rivestimento del disco in plastica. La polvere magnetica viene utilizzata per il rivestimento. Per l'archiviazione e il backup di grandi quantità di dati, questo dispositivo è comunemente utilizzato.

Dispositivo di memorizzazione a risonanza magnetica:

Il fenomeno della risonanza magnetica è utilizzato in questa moderna e ultima tecnologia. Questo dispositivo sarà in grado di memorizzare i dati massimi più elevati.

MICR (riconoscimento dei caratteri con inchiostro magnetico)

Il riconoscimento dei caratteri a inchiostro magnetico è un processo innovativo ampiamente utilizzato nel settore bancario per la verifica e l'elaborazione di documenti finanziari e assegni. Questa tecnologia è un'applicazione molto famosa della polvere magnetica. I documenti finanziari e gli assegni vengono stampati mescolando l'inchiostro nella polvere magnetica. I lettori di riconoscimento dei caratteri a inchiostro magnetico designati vengono utilizzati per leggere i caratteri stampati su documenti finanziari e assegni. L'introduzione di questa tecnologia ha reso il processo di lettura ed elaborazione di documenti finanziari e assegni più sicuro ed efficiente. L'inchiostro magnetico o il toner del dispositivo di riconoscimento dei caratteri a inchiostro magnetico contiene particelle di ossido di ferro e viene applicato sulla parte specifica del documento finanziario o dell'assegno. I caratteri alfanumerici o le cifre stampate sui documenti vengono letti con l'ausilio di dispositivi di riconoscimento dei caratteri a inchiostro magnetico. L'inchiostro magnetico stampato sui documenti viene rilevato dal sensore magnetico e convertito in un formato di dati digitali. Questi dati digitali vengono ulteriormente elaborati e chiariti dal sistema. I principali vantaggi di questi sistemi sono i seguenti:

• Procedura rapida: l'elaborazione dei documenti e degli assegni viene completata in pochissimo tempo.
• Processo sicuro: il processo dei documenti è molto sicuro e presenta minori possibilità di frode.
• Processo accurato: i documenti finanziari vengono verificati ed elaborati con estrema accuratezza, pertanto la probabilità di errori è pressoché nulla.

Schermatura elettromagnetica

La schermatura elettromagnetica è un processo attraverso il quale i campi elettromagnetici indesiderati vengono schermati o bloccati. I materiali ferromagnetici vengono utilizzati nella polvere magnetica e questi materiali hanno un'elevata capacità di assorbimento o attrazione, quindi le linee di campo elettromagnetico indesiderate vengono prevenute. L'obiettivo principale della polvere magnetica nella schermatura elettromagnetica è la protezione dall'effetto delle linee di campo elettromagnetico. Il processo di schermatura elettromagnetica viene completato nelle seguenti fasi: le onde elettromagnetiche ad alta energia vengono assorbite dai materiali magnetici e trasformate in energia termica. In questo modo, la forza magnetica delle onde viene ridotta. L'energia catturata dalle particelle svanisce sotto forma di energia termica e l'intensità viene ridotta.

Applicazioni della polvere magnetica nella schermatura elettromagnetica:

Schermatura del cavo:

La schermatura dei cavi viene realizzata con polvere magnetica, in modo da evitare qualsiasi interruzione tra le linee di segnale esterne e quelle interne.

Rivestimento su materiali elettromagnetici:

Le superfici dei materiali di schermatura elettromagnetica sono rivestite con polvere magnetica contenente una miscela di boro o polimeri che legano materiali e contribuiscono a creare un ambiente schermante.

Materiali compositi degli strumenti elettronici:

L'involucro e l'alloggiamento degli strumenti elettronici del sistema di schermatura elettromagnetica sono realizzati in materiali compositi contenenti materiali magnetici.

Macchine industriali, trasformatori e motori hanno campi magnetici a bassa frequenza e prevenire questi campi è molto difficile. Per un blocco efficace dei campi magnetici a bassa frequenza, viene utilizzata polvere magnetica. I materiali conduttivi come alluminio o rame vengono mescolati con la polvere magnetica e viene prodotto un nuovo scudo elettromagnetico potente che può bloccare i campi magnetici ad alta frequenza.

Risonanza magnetica per immagini:

La risonanza magnetica per immagini (MRI) è una tecnica di imaging magnetico utilizzata in campo medico per generare immagini dei corpi interni o degli organi del corpo umano per uno studio e un'analisi dettagliati. I magneti superconduttori utilizzati in questa tecnica sono realizzati con polvere magnetica. Le caratteristiche diagnostiche della risonanza magnetica per immagini (MRI) sono migliorate dall'introduzione della tecnica della polvere magnetica nello sviluppo di macchine avanzate per la risonanza magnetica per immagini.

Per generare immagini precise e accurate degli organi o delle strutture interne del corpo umano, non devono esserci interferenze elettromagnetiche esterne. Per rendere il processo di imaging a risonanza magnetica efficace e schermato dal campo elettromagnetico esterno, viene utilizzata la tecnologia della polvere magnetica. Il rumore esterno e il campo elettromagnetico dalla sezione di imaging a risonanza magnetica possono essere bloccati utilizzando la tecnica della polvere magnetica.

Le parti hardware della risonanza magnetica possono essere prodotte dalla polvere magnetica in modo da poter eseguire un processo di imaging efficiente. La funzione delle bobine di gradiente nelle macchine per la risonanza magnetica è quella di eseguire la codifica spaziale. Le proprietà magnetiche delle bobine di gradiente possono essere migliorate producendo le bobine con la polvere magnetica. La schermatura della bobina di gradiente può essere prodotta dalla polvere magnetica per un imaging preciso. Ci sono vari vantaggi nell'utilizzare la polvere magnetica nella produzione dei diversi componenti delle macchine per la risonanza magnetica. L'uso della polvere magnetica nelle macchine per la risonanza magnetica è molto sicuro e non c'è alcun danno per i pazienti. Il dispositivo per la risonanza magnetica può assorbire le linee del campo magnetico esterno grazie all'elevata permeabilità della polvere magnetica.

Fluidi magnetici:

I fluidi magnetici (ferrofluidi) sono realizzati con materiali in polvere magnetica. I ferrofluidi sono fluidi che hanno la soluzione di nanoparticelle in acqua o olio (fluido vettore). I ferrofluidi hanno proprietà eccezionali e la viscosità di questi fluidi cambia variando il campo magnetico. Esistono diverse applicazioni dei fluidi magnetici dall'industria medica ai settori dell'ingegneria e sono ampiamente utilizzati nei sistemi di visualizzazione elettronica, nei sistemi di smorzamento e nelle guarnizioni meccaniche di diverse macchine. Lo spazio tra il magnete e la bobina mobile degli altoparlanti è riempito con fluidi magnetici. La qualità del suono e la durata degli altoparlanti vengono migliorate incorporando le particelle di polvere magnetica nel fluido perché queste particelle sono molto utili per rilasciare calore e rendere il movimento della bobina in condizioni stabili. Il fenomeno di trasferimento di calore dei sistemi di raffreddamento viene migliorato mescolando la polvere magnetica nella soluzione di fluido.

Applicazione in campo medico:

Le cellule cancerose del corpo umano vengono distrutte con l'applicazione di campi magnetici alternati nel fluido magnetico. La somministrazione delle particelle di farmaco può essere eseguita efficacemente con l'uso del fluido magnetico.

Applicazioni nell'ambiente:

La pulizia dell'ambiente e il monitoraggio dei principali fattori di controllo vengono eseguiti in modo efficace con la tecnologia della polvere magnetica. Le particelle di inquinamento e contaminazione nell'aria e nell'acqua possono essere raccolte e rimosse con l'applicazione della tecnologia della polvere magnetica.

Applicazioni nei settori industriali:

La tecnologia delle polveri magnetiche trova numerose applicazioni nei settori industriali, come la separazione delle particelle nel riciclaggio e nell'estrazione mineraria, negli attuatori e nei sensori dei veicoli e nei componenti degli strumenti elettronici.

L'importanza dell'impiego della tecnologia della polvere magnetica aumenterà ulteriormente grazie al progresso e all'avanzamento della scienza, delle tecniche ingegneristiche e delle strategie di innovazione.