Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid han descubierto un método para magnetizar materiales ferromagnéticos usando solo ondas acústicas, lo que promete innovaciones en etiquetas de seguridad y dispositivos neuromórficos.
La magnetostricción es una propiedad clave de los materiales ferromagnéticos, que les permite cambiar ligeramente su forma o dimensiones al ser expuestos a un campo magnético. Este fenómeno tiene aplicaciones cruciales en diversos campos, como el sonar submarino, las etiquetas de seguridad y los sensores magnéticos. Recientemente, un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha realizado un descubrimiento significativo: han encontrado un mecanismo que utiliza la magnetostricción para magnetizar estos materiales mediante ondas acústicas, eliminando así la necesidad de aplicar un campo magnético externo.
Este hallazgo podría revolucionar la miniaturización de dispositivos y su integración en microchips, ya que se prescinde del uso de bobinas para generar el campo magnético necesario. Los científicos del Instituto Universitario de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología (ISOM) demostraron que una onda acústica de superficie puede mover una pared del dominio magnético —una delgada zona que separa dos áreas con diferentes magnetizaciones— en la misma dirección que la propagación de la onda. Para llevar a cabo este experimento, utilizaron técnicas avanzadas disponibles en el sincrotrón ALBA en Barcelona, lo que les permitió visualizar estructuras magnéticas con resolución nanométrica. Además, simulaciones micromagnéticas realizadas en colaboración con la Universidad de Salamanca sugieren que el movimiento podría alcanzar velocidades superiores a las observadas en el laboratorio.
Los investigadores han identificado dos aplicaciones inmediatas para su descubrimiento. La primera se relaciona con las etiquetas magnéticas de seguridad diseñadas para prevenir robos en comercios. Gracias al nuevo mecanismo, es posible ajustar la frecuencia operativa para que solo una onda acústica con la frecuencia adecuada pueda realizar el cambio magnético. Esto haría casi imposible que un ladrón pudiera desactivar una etiqueta sin conocer dicha frecuencia.
La segunda aplicación está vinculada a los dispositivos neuromórficos, que buscan imitar tanto la estructura como el funcionamiento del cerebro humano. Los autores explican que su hallazgo permite desarrollar dispositivos donde solo una combinación específica de frecuencias logre activar el cambio magnético en un elemento determinado. Este proceso es similar al reconocimiento de voces familiares en entornos ruidosos, donde el cerebro identifica patrones únicos en tono y cadencia. Actualmente, los investigadores han solicitado financiación para iniciar el desarrollo tanto de etiquetas de seguridad como de dispositivos neuromórficos basados en este innovador mecanismo de conmutación magnética.
Rivelles, A., Yanes, R., Torres, L. et al. “Moving magnetic domain walls with sound alone”. Nature Communications, 16, 9963 (2025).