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Aug 08, 2023

Ímãs cunharão os bilionários de amanhã

Em uma das cenas mais icônicas de The Graduate, o jovem personagem de Dustin Hoffman, Benjamin Braddock, recebe alguns conselhos de investimento não solicitados de um amigo da família: “plásticos”. Repita essa cena hoje

Em uma das cenas mais icônicas de The Graduate, o jovem personagem de Dustin Hoffman, Benjamin Braddock, recebe alguns conselhos de investimento não solicitados de um amigo da família: “plásticos”.

Repita essa cena hoje e o irresponsável Benjamin poderá ouvir uma palavra diferente: ímãs. Nos últimos anos, o humilde íman tornou-se absolutamente essencial para uma série de indústrias modernas, desde veículos eléctricos a turbinas eólicas. É um alicerce de alta tecnologia sobre o qual serão feitas fortunas.

A história pouco conhecida de como os ímãs conquistaram o mundo envolve mais do que metais exóticos e pesquisas de ponta. Cada vez mais, é a história da geopolítica, com as crescentes tensões entre a China e os Estados Unidos como parte central da história.

Antes da revolução industrial, os únicos objetos que possuíam propriedades magnéticas permanentes eram os magnetitas: pedaços de magnetita mineral. As “pedras” eram compostas de três partes de ferro para quatro partes de oxigênio, juntamente com um punhado de outros ingredientes críticos, incluindo alumínio, titânio e manganês. E por último mas não menos importante, relâmpago.

Quando um pedaço de magnetita é atingido por um raio vindo do azul, o campo magnético do raio reorganiza os íons na rocha, conferindo propriedades magnéticas em toda a sua superfície. Este fenômeno notável ajuda a explicar por que os ímãs naturais eram curiosidades preciosas antes da era moderna.

Em algum momento da época medieval, alguém descobriu outra maneira: esfregar uma agulha de ferro em uma magnetita e a agulha também adquiriria poderes magnéticos. Esta descoberta, que levou à invenção da bússola, foi sem dúvida o primeiro uso prático de um ímã (embora seja importante notar que alguns médicos medievais também acreditavam que as magnetitas poderiam curar a calvície – e como bônus, servir como afrodisíaco).

Nos séculos 18 e 19, os cientistas descobriram que uma corrente elétrica que passava por um fio imbuía certos metais de propriedades magnéticas. Os “eletroímãs” resultantes encontraram lugar em uma variedade de aplicações industriais. Mas eles só funcionavam quando a energia estava ligada, o que limitava sua utilidade e estimulava a busca por outros ímãs “permanentes”.

Os primeiros avanços nos ímãs básicos de ferro vieram com o desenvolvimento de ligas de aço moldadas dentro de um campo magnético. Essas ligas tinham muito mais poder magnético do que os magnetitas comuns, medidos por uma unidade conhecida como oersteds (em homenagem ao cientista dinamarquês Hans Christian Ørsted). Mas ainda não foi suficiente para desempenhar um papel confiável em qualquer tipo de motor elétrico.

O Japão assumiu a liderança em 1918 e, na década de 1930, desenvolveu uma nova geração de ímãs permanentes, fermentando o ferro comum com alumínio, níquel e cobalto – daí o nome, ímãs de Alnico. Esses megaímãs perfuraram acima de seu peso, rendendo 400 oersteds, em comparação com 50 de uma simples magnetita. Depois veio a descoberta de que o recozimento destas ligas num campo magnético multiplicou ainda mais os seus poderes.

O mundo agora possuía ímãs permanentes que poderiam substituir os eletroímãs. Na era pós-Segunda Guerra Mundial, estes novos ímanes rapidamente encontraram um papel crescente em tudo, desde motores eléctricos a sensores, medidores de combustível, microfones e outros dispositivos.

Em 1958, um pouco conhecido cientista de materiais austríaco chamado Karl J. Strnat chegou aos EUA para ajudar a Força Aérea a desenvolver ímanes ainda mais poderosos para os seus mísseis e jactos de última geração. Strnat tinha experiência em um aglomerado esotérico de elementos conhecido como terras raras, 15 elementos que correm em uma linha horizontal abaixo do núcleo da tabela periódica, começando com o lantânio e terminando com o lutécio.

Embora não sejam particularmente raras, as terras raras eram difíceis de processar e purificar. Mas novos métodos inspirados no Projeto Manhattan permitiram aos químicos extrair terras raras individuais em quantidades consideráveis. Strnat e seus colegas ficaram convencidos de que os elementos eram candidatos promissores para uma nova geração de ímãs. Infelizmente, os elementos começaram a perder seus poderes magnéticos quando chegaram perto da temperatura ambiente, limitando sua utilidade.