Ímãs estarão cunhando 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 e o irresponsável Benjamin pode ouvir uma palavra diferente: ímãs. Nos últimos anos, o humilde ímã tornou-se absolutamente essencial para várias indústrias modernas, de veículos elétricos a turbinas eólicas. É um bloco de construção de alta tecnologia sobre o qual fortunas serão feitas.

A história pouco conhecida de como os ímãs conquistaram o mundo é mais do que metais exóticos e pesquisas de ponta. Cada vez mais, é o conto da geopolítica, com tensões crescentes 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 as magnetitas: pedaços de magnetita mineral. As "pedras" eram compostas de três partes de ferro para quatro partes de oxigênio, junto com um punhado de outros ingredientes críticos, incluindo alumínio, titânio e manganês. E por último, mas não menos importante, um raio.

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

Em algum momento dos tempos medievais, alguém descobriu outra maneira: esfregar uma agulha de ferro em um ímã e a agulha também adquiriu poderes magnéticos. Essa descoberta, que levou à invenção da bússola, foi indiscutivelmente 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 passando por um fio imbuía certos metais com propriedades magnéticas. Os "eletroímãs" resultantes encontraram um 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 as magnetitas comuns, medidas por uma unidade conhecida como oersteds (em homenagem ao cientista dinamarquês Hans Christian Ørsted). Mas ainda não era 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 perfuravam acima de seu peso, rendendo 400 oersteds em comparação com 50 para uma simples magnetita. Então veio a descoberta de que o recozimento dessas ligas em um campo magnético multiplicou ainda mais seus poderes.

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

Em 1958, um pouco conhecido cientista de materiais austríaco chamado Karl J. Strnat chegou aos Estados Unidos para ajudar a Força Aérea a desenvolver ímãs ainda mais poderosos para seus mísseis e jatos de ponta. Strnat tinha experiência em um aglomerado esotérico de elementos conhecidos como terras raras, 15 elementos que correm em uma linha horizontal abaixo do núcleo da tabela periódica, começando com lantânio e terminando com 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.