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Nanoparticelle magnetiche e relativi utilizzi

Le nanoparticelle magnetiche (NP) sono di grande interesse per il loro impiego nei dispositivi miniaturizzati. Gli scienziati hanno sintetizzato e caratterizzato una miriade di nuovi materiali, concentrando l’attenzione sulla spintronica, sui magneti permanenti e sulla biomedicina.
Nanoparticelle magnetiche e relativi utilizzi
Per progettare NP magnetiche per applicazioni specifiche, occorre essere in grado di caratterizzare la struttura atomica, superficiale e magnetica o la dinamica dello spin. Con il sostegno dell’UE per il progetto NANOMAG (Magnetic nanoparticles and thin films for spintronic applications and high performance permanent magnets), gli scienziati hanno mirato allo sviluppo di materiali magnetici nanostrutturati per applicazioni relative a magneti permanenti, spintronica e biomedicina.

Il consorzio di sei università europee di primo piano e istituti di ricerca, insieme a un laboratorio coreano e tre laboratori americani, ha istituito una rete di ricerca in quanto ai materiali magnetici nanostrutturati, con particolare attenzione su elementi delle terre rare e ossidi di metalli di transizione e film sottili.

Gli scienziati hanno realizzato una serie di nuove nanoparticelle intermetalliche dure con elementi delle terre rare destinate all’utilizzo per magneti permanenti, attraverso una tecnica di sintesi innovativa, e hanno quindi realizzato una caratterizzazione strutturale. In seguito, i ricercatori hanno prodotto nanofili e film sottili e analizzato le loro proprietà strutturali.

Il lavoro è stato successivamente orientato verso la sintesi e la caratterizzazione di 14 magneti molecolari a base organica (MOM, molecular organic-based magnets). Due MOM sono stati selezionati per la preparazione di film sottili. Inoltre, i MOM funzionalizzati sono stati depositati su film sottili con ossidi di metalli di transizione utilizzando una combinazione di tecniche consolidate, per raggiungere una produzione monostrato.

Infine, sono stati sintetizzati e caratterizzati nanofluidi magnetici per determinarne l’idoneità all’uso nell’ambito delle terapie e dell’imaging biomedico. Uno degli obiettivi era l’ipertermia magnetica, una tecnica sperimentale che sfrutta il calore generato dalle NP magnetiche per uccidere le cellule tumorali. I materiali hanno dimostrato proprietà di assorbimento altamente specifiche che ne stimolano l’efficienza.

Il lavoro del progetto ha portato alla realizzazione e sperimentazione di successo in relazione a prototipi di dispositivi spintronici, combinando deposizione e auto-assemblaggio di monostrati relativi a complessi di magneti molecolari.

Il progetto NANOMAG ha gettato le basi per un ulteriore lavoro di sviluppo che dovrebbe portare all’ottenimento di ulteriori prototipi di dispositivi nanomagnetici. La rete di ricercatori ha anche gettato le basi per una cooperazione internazionale che dovrebbe beneficiare tutti gli interessati.

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Keywords

Nanoparticelle magnetiche, spintronica, magneti permanenti, biomedicina, NANOMAG