Materiale magnetostrittivo (GMM) costituito da una lega metallica speciale (stechiometria classica Tb 0.3 Dy 0.7 Fe 2; Tb = Terbio, Dy = Disprosio, Fe = Ferro) caratterizzata da una struttura quasi monocristallina.
Questo materiale è in grado di trasferire o convertire energia magnetica in lavoro meccanico e viceversa.
Nel primo caso (conversione elettrica-meccanica) il materiale genera una deformazione 20 volte superiore rispetto ai tradizionali materiali magnetostrittivi, e da 2 a 5 volte superiore a quella generata da un ceramico piezoelettrico.
La temperatura di Curie di questo materiale è molto elevata (380°C) e permette nello stesso tempo di mantenere ottime proprietà magnetostrittive in un ampio intervallo di temperatura (da 25 °C a 200 °C); modificando la stechiometria della lega, le proprietà magnetostrittive possono essere mantenute inalterate anche a temperature criogeniche.
La magnetostrizione è una proprietà intrinseca del materiale e come tale non decade nel tempo.
Questa proprietà consente al materiale di operare sia come sensore, convertendo il lavoro meccanico in un segnale elettrico, sia come attuatore, convertendo l’energia elettrica in una forza meccanica; quest’ultimo comportamento è quello su cui fino ad ora si è focalizzata maggiormente l’attenzione.
Le forze che questo materiale è in grado di generare, in presenza di un campo magnetico, consentono di disporre di importanti quantità di energia; da un punto di vista meccanico, ad esempio, una barra standard realizzata con questo materiale speciale, se sottoposta ad un campo magnetico/elettrico di 40 kA/m, può sviluppare un deformazione di 800ppm a fronte di un carico di 6,8 MPa; in termini acustici, invece, i segnali dei sistemi sonar, realizzati con questo materiale, superano i 210 dB per ogni singolo trasduttore.
Il materiale è disponibile sia in polvere sia in forma di barre, tubi, profili, lastrine, piatti e dischi pronti all’uso (si veda la foto).
Trova applicazione nel settore automobilistico per la produzione di iniettori di benzina estremamente rapidi ed efficienti; inoltre, permette di realizzare strumenti audio (capaci di trasformare ogni superficie solida in una cassa di risonanza) e allarmi per sistemi di trivellazione.
(ML1518)
