Microhilos, de herramientas militares a sensores de alta sensibilidad para telefonía celular, entre otros usos

Los microhilos se crearon en la antigua Unión Soviética con fines militares; eran la base del camuflaje de un modelo de avión-espía utilizado por el ejército soviético, pero, hace tiempo que la comunidad científica los estudia para otros usos.

Ahora el grupo de Magnetismo de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) avanza en el estudio de la comprensión de la conducta magnética superficial de microhilos con recubrimiento vítreo y concluye que son los grandes candidatos para ser utilizados como sensores de alta sensibilidad, tanto en teléfonos móviles, como en otros dispositivos. El estudio se ha publicado en la revista Physica B: Condensed Matter.

Los microhilos poseen un núcleo metálico y una piel de cristal, es decir, poseen un recubrimiento vítreo. El núcleo del microhilo está compuesto por una aleación ferromagnética, que varía dependiendo de los metales utilizados en la aleación y de la geometría final del hilo.

“Pero hay una cualidad que todos ellos comparten: tienen propiedades magnéticas. Son exactamente esas propiedades magnéticas y su escaso tamaño los que los hacen tan estimados” señala Alexander Chizhik miembro del grupo de Magnetismo.

“Una de las aplicaciones quizás más conocidas de los microhilos son que pueden ser utilizados como sensores de los compases electrónicos de los teléfonos móviles” comenta Chizhik. “Se trata de sensores que permiten determinar la posición del propietario del móvil en el espacio, como si de un GPS se tratara”.

Al igual que los sensores de la telefonía móvil, varios sensores desarrollados con la colaboración con la empresa japonesa Aichi, se utilizan actualmente en la industria del automóvil o coches de vigilancia de tráfico.

Estructura magnética

Actualmente, la producción en masa de dichos sensores está estrechamente relacionada con la reproducibilidad de las propiedades de los hilos y las homogeneidades de estas propiedades a lo largo de la longitud del microhilo. Por lo tanto, “la tarea principal de nuestro trabajo es elegir los parámetros óptimos de los microhilos magnéticos para conseguir el nivel más alto de reproducibilidad” explica Chizhik.

“Se ha prestado especial atención a la búsqueda de nuevas aplicaciones para estos pequeños hilos”, señala Alexander Chizhik. “Nuestro estudio permite avanzar en la comprensión de la conducta magnética superficial de los microhilos con recubrimiento vítreo”.

El equipo se ha centrado en estudiar la estructura magnética de los microhilos. Para ello, utilizan un láser. La luz que se emite desde este dispositivo se refleja en el microhilo y recoge toda la información sobre la estructura magnética, eléctrica y atómica del microhilo. “Digamos que este microhilo funciona como un espejo”, añade el investigador.

De ese modo, “hemos conseguido estudiar profundamente la estructura magnética de los microhilos y ver que exhiben una estructura única de dominios magnéticos” dice Chizhik. “Dicha estructura de dominios magnéticos proporciona una gran sensibilidad a los microhilos. Es un factor muy importante a tener en cuenta, ya que los sensores tienen que tener una sensibilidad superior al resto para detectar señales de baja intensidad”.

“Gracias a este estudio también hemos comprobado que si aplicamos una corriente eléctrica a los microhilos, la estructura de dominios magnéticos varía; por lo tanto, es un factor importante para el buen funcionamiento de estos sensores”, concluye el científico.

Referencia bibliográfica:

A. Chizhik, A. Stupakiewicz, A. Zhukov, A. Maziewski, J. Gonzalez. Experimental demonstration of basic mechanisms of magnetization reversal in magnetic microwires. Physica B: Condensed Matter, 2014.