Grupo de Magnetismo y Materiales Magneticos Research groups

El grupo de magnetismo y materiales magnéticos se formó a finales de los años 80, inicialmente liderado por Dr. José Manuel Barandiarán y desde 2013 liderado por Dra. Mª Luisa Fernández-Gubieda. El grupo desarrolla una intensa labor investigadora y de formación con más de 200 publicaciones indexadas y 7 tesis defendidas en los últimos 6 años, y 9 tesis en curso. La Profesora Mª Luisa Fernández-Gubieda es la directora del Master en Nuevos Materiales, máster coordinado con la Universidad de Cantabria.

La principal temática del grupo es la preparación y caracterización de materiales magnéticos y el estudio de sus posibles aplicaciones tecnológicas. Las líneas de investigación en las que estamos trabajando son:

Línea 1. Materiales magnéticos para aplicaciones biomédicas, se contempla:

- Bacterias magnetotácticas (MTB), estas son microorganismos acuáticos que nadan a lo largo de las líneas del campo magnético terrestre hacia regiones con baja concentración de oxígeno, usando cadenas de nanopartículas (NPs) biomineralizadas internamente (magnetosomas) como brújula. Las diferentes especies de MTB sintetizan nanocristales de magnetita, con formas y tamaños controlados genéticamente, y rodeados de una membrana biocompatible que las hace ideales para aplicaciones biomédicas. Estudiamos el empleo de magnetosomas y bacterias en terapias de cáncer basadas en hipertermia magnética y transporte de fármacos.
- Nanodiscos de Permalloy (Fe20Ni80) preparados mediante técnicas litográficas para modelar películas delgadas. Bajo condiciones adecuadas, presentan una configuración magnética en forma de vórtice y han sido verificadas en ensayos in vitro como agentes destructores de células de cáncer.

Línea 2. Materiales magnéticos multifuncionales, se trabaja con:

- Los Materiales con Memoria de forma ferromagnética son materiales activos con altos cambios de forma recuperables bajo tensión mecánica o campo magnético. Debido a sus propiedades en la actuación, la amortiguación de vibraciones y la detección tienen una proyección muy grande en diferentes industrias, como la biomédica, la energía o la industria aeroespacial.
- Imanes permanentes con bajo contenido de Tierras Raras, pues éstas son consideradas como materiales.
- Aleaciones amorfas ferromagnéticas fabricadas mediante enfriamiento ultra-rápido. Son aleaciones que combinan átomos magnéticos (Fe, Co, Ni) en un 70-80% con átomos de Si, B, C en un 30-20%. El desorden inherente a la estructura da lugar a materiales con unas características mecánicas y magnéticas excelentes, y con grandes acoplamientos magnetoelásticos interesantes para aplicaciones en sensores magnéticos.

Línea 3. Sensores magnéticos basados en Magnetoimpedancia (MI) y Magnetoelasticidad (ME)

- El efecto ME consiste en el hecho de que cualquier acción mecánica altera el estado magnético de aleaciones amorfas ferromagnéticas. Cuando se lleva a condiciones de resonancia, es un efecto extremadamente sensible que ante cualquier variación de las condiciones mecánicas externas va a responder con una variación significativa en dicha frecuencia de resonancia. Se pueden diseñar así pequeños dispositivos capaces de detectar masas depositadas por debajo del ng. También resulta que el fenómeno de la ME es de interrogación-detección remota, de utilidad en la monitorización de estructuras mecánicas sometidas a tensiones externas, a distancia.
- El efecto de MI consiste en la gran variación de la impedancia eléctrica que experimentan los materiales magnéticos blandos en presencia de pequeños campos magnéticos. En este proyecto nos centramos en el desarrollo de sensores para detectar y cuantificar la concentración de NPs magnéticas, tanto los magnetosomas y las bacterias, como de NPs producidas químicamente.

Es importante destacar que una de las actividades específicas del grupo y común en todas las líneas de investigación es el uso de Grandes Instalaciones Científicas como las fuentes de neutrones y la radiación sincrotrón.

Campo de investigación

Physical Sciences

Institución
University of the Basque Country (UPV/EHU)
Prioridades RIS3
  • Energy
  • Advanced manufacturing
  • Biosciences & Health
Investigador principal
Maria Luisa Fernandez-Gubieda Ruiz
Dirección
Facultad de Ciencia y Tecnología
Cómo llegar
Principales líneas de investigación.
  • Materiales magnéticos para aplicaciones biomédicas
  • Materiales magnéticos multifuncionales
  • Desarrollo de sensores magnéticos