Redacción

El material denominado “óxido de hierro (III)” es uno de los óxidos más extendidos en la Tierra. Se encuentra principalmente como la mineral hematita (en la variedad de óxido de hierro alfa). Otra variedad estable y común es el óxido de hierro gamma. La primera se utiliza ampliamente en la industria como pigmento rojo, y la segunda como medio de grabación magnética. Las dos variedades difieren no solo en su estructura cristalina, sino también en sus propiedades magnéticas.

Además de estas formas de óxido de hierro (III), existen variedades más exóticas como la épsilon, la beta o la zeta. La más atractiva es la épsilon. Esta variedad tiene una capacidad extremadamente alta para resistir un campo magnético externo. Además, el material absorbe la radiación electromagnética en la gama de frecuencias del subterahercio (100-300 GHz) por efecto de la resonancia ferromagnética natural. La frecuencia de dicha resonancia es uno de los criterios para el uso de materiales en dispositivos de comunicación inalámbricos; el estándar 4G opera en megahercios y el 5G en decenas de gigahercios. Está previsto utilizar la banda del subterahercio como rango de trabajo en la tecnología inalámbrica de sexta generación (6G), que se está preparando para su introducción activa en nuestras vidas a partir de principios de la década de 2030.

El óxido de hierro épsilon es una forma de óxido de hierro extremadamente rara y difícil de obtener. Hoy en día, se produce en cantidades muy pequeñas, y el proceso en sí tarda hasta un mes. Esto, por supuesto, hace inviable su aplicación generalizada.

Un equipo que incluye a Evgeny Gorbachev, de la Universidad Estatal de Moscú y a Liudmila Alyabyeva, del Instituto de Física y Tecnología en Moscú (MIPT), ambas instituciones en Rusia, ha desarrollado un método de síntesis acelerada de óxido de hierro épsilon capaz de reducir el tiempo de síntesis a un día (es decir, de realizar un ciclo completo unas 30 veces más rápido) y de aumentar la cantidad del producto resultante. La técnica es sencilla de reproducir, barata y de fácil aplicación en la industria, y los materiales necesarios para la síntesis (el hierro y el silicio) se encuentran entre los elementos más abundantes de la Tierra.

El material resultante del nuevo proceso es adecuado para la producción de unidades de conversión o circuitos absorbentes en la gama de frecuencias del subterahercio. Por ejemplo, mediante el uso de nanopolvos de óxido de hierro épsilon será posible fabricar pinturas que absorban las ondas electromagnéticas y, por tanto, blinden las habitaciones ante señales ajenas y protejan las señales propias de la interceptación desde el exterior.

Gorbachev, Alyabyeva y sus colegas han publicado en la revista académica Journal of Materials Chemistry C los detalles técnicos de su avance, con el título  “Tuning the particle size, natural ferromagnetic resonance frequency and magnetic properties of epsilon-Fe2O3 nanoparticles prepared by a rapid sol–gel method”.