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Avez-vous déjà réfléchi au fonctionnement des aimants ? Le jeu d'enfance avec les aimants sur le réfrigérateur pourrait avoir été l'une des premières expériences de physique, mais saviez-vous pourquoi les aimants se repoussent ou s'attirent ? Cela est appelé aimants permanents à terre rare . Un sujet très fascinant qui nous donne une idée du comportement des aimants et de leur utilité dans notre vie quotidienne.
Ceci conduit au magnétisme permanent, où certains matériaux - comme le fer et le nickel - peuvent générer un champ sans aucune énergie externe. Ils n'ont besoin d'aucune assistance de piles ou d'électricité. C'est ce champ magnétique qui fait que les aimants sont soit attirés, soit repoussés les uns par les autres. Pensez à deux aimants essayant de se coller ensemble - si leurs pôles sont orientés dans la bonne direction, ils seront attirés l'un vers l'autre. S'ils sont orientés dans la mauvaise direction, ils se repousseront. Tout cela est grâce à la magie du magnétisme permanent !
La science des aimants est liée à de très petites particules appelées électrons. Les électrons sont cependant extrêmement petits — si minuscules qu'ils ne peuvent pas être vus à l'œil nu — mais jouent un rôle très important. Les électrons circulent autour du noyau d'un atome, comme des planètes dans un système solaire miniature. Les électrons possèdent une certaine propriété intrinsèque appelée spin. C'est ce spin qui génère un faible champ magnétique autour de chaque électron.
Dans certains matériaux — comme le fer, le nickel et le cobalt — des groupes d'électrons peuvent s'aligner et tourner en harmonie. Cela leur permet de générer un champ magnétique beaucoup plus puissant. Ce comportement unique des électrons est connu sous le nom de ferromagnétisme. Cette propriété rend ces matériaux idéaux pour fabriquer des aimants permanents que nous utilisons dans notre vie quotidienne.
Pendant des décennies, les scientifiques et les ingénieurs se sont employés à trouver des méthodes alternatives pour produire des aimants permanents, ainsi que leur utilisation. La plus grande amélioration réalisée dans la technologie des aimants a été l'invention des aimants en néodyme. Ces aimants font partie des plus puissants que nous ayons jamais fabriqués !
L'aimant en néodyme le plus courant est une alliée de néodyme, de fer et de bore. Ils sont très puissants et sont présents dans de nombreux objets que nous utilisons quotidiennement. On peut les trouver dans les disques durs qui aident à stocker les données sur les ordinateurs, dans les haut-parleurs qui produisent du son, dans les équipements médicaux utilisés par les médecins et dans les moteurs électriques qui actionnent les machines.
Les aimants permanents deviennent de plus en plus cruciaux alors que les gens cherchent des solutions énergétiques améliorées et de nouveaux modes de transport. Ils sont un composant essentiel des moteurs électriques utilisés dans les véhicules électriques, les trains et les éoliennes. Ces moteurs sont d'excellents auxiliaires pour rendre notre monde plus efficace et respectueux de l'environnement.
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