El documento trata sobre los imanes permanentes y sus aplicaciones en motores magnéticos y tratamientos médicos. Describe las propiedades de los imanes permanentes y cómo se usan en motores eléctricos para mejorar la durabilidad y eficiencia. También explica cómo la magnetoterapia con imanes permanentes ha demostrado ser efectiva para tratar la osteoartritis y mejorar la calidad de vida de los pacientes.
2. Imanes Permanentes y sus aplicaciones.
1
Verónica, Gómez
Tabla de contenido
Resumen: ................................................................................................................................................................... 2
Introducción:.............................................................................................................................................................. 2
Desarrollo:.................................................................................................................................................................. 2
Conclusión:................................................................................................................................................................. 4
Referencias bibliográficas: .......................................................................................................................................... 5
Tabla de ayuda ........................................................................................................................................................... 6
3. Imanes Permanentes y sus aplicaciones.
2
Verónica, Gómez
Resumen:
n el presente informe de estado del arte se abordan aspectos de la relación de
imanes permanentes y su aplicación en aparatos tecnológicos tanto en ingeniería
como es el caso de los motores magnéticos y en la parte medicinal como serían los tratamientos
con estos imanes permanentes para la osteoartritis.
Introducción:
os imanes permanentes(IPs) son materiales que, después de ser magnetizados por
un campo magnético alto, mantienen su alta magnetización aun con cambios de
temperatura o con la presencia de campos magnéticos externos. (Germán Pérez, 2016)
Se caracterizan porque tienen un campo magnético dependiente de su magnetización,
su campo Remanente Br determina la densidad de flujo que permanece después de remover el
campo que magnetiza al material para convertirlo en permanente y esta es la forma de medir la
fuerza del imán (Jaime L. Fonseca (2013))
Han sido encontrados en forma natural, tal como la magnetita (Oxido de Fe), o
producidos por el hombre, tales como los alnicos (IPs producidos principalmente con base a Fe, Al,
Ni y Co), o las ferritas (ferrita de Ba y la de Sr) y otros más.
Estos mantienen una gran importancia dentro de los dispositivos. Las ventajas de los
imanes permanentes sobre los electroimanes pueden ser apreciados comparando un imán
permanente con el mismo momento magnético que el de un electroimán. Un Imán permanente
cilíndrico con diámetro de 8 mm y alto de 2 mm fabricado con una M = 1MAm-1 tiene m=0.1 Am2.
La energía equivalente a m=1A podría requerir 2000 amperes y es imposible obtener ese momento
en un electroimán de ese tamaño.
Desarrollo:
os imanes permanentes en equipos eléctricos sujetos a temperaturas que exceden
los 100 °C durante su operación, hace que la magnetización y la coercitividad
naturalmente provoca que decaiga hasta el punto de Curie.
La magnetización está dada por el cociente entre la variación del momento bipolar y su
volumen, es decir por su densidad, la coercitividad se denomina a la intensidad del campo que es
necesaria para volver a desmagnetizar completamente un imán y el punto de Curie que se define a
la temperatura por encima de la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo,
E
L
L
4. Imanes Permanentes y sus aplicaciones.
3
Verónica, Gómez
comportándose como un material puramente paramagnético. Esta temperatura característica lleva
el nombre del físico francés Pierre Curie, que la descubrió en 1895.
Jaime Lorenzo Fonseca indica que los motores magnéticos, formados por imanes
permanentes son una buena opción para el diseño de los motores CD, ya que en el estator crea el
campo que hace mover el rotor, la conmutación electrónica o mecánica la cual magnetiza y
desmagnetiza al electroimán hace mover al rotor dándole un torque apoyado del campo de los
imanes permanentes del estator (parte fija), este principio puede ser utilizado o para generar torque
o en reversa para generar una corriente eléctrica.
Menciona que el imán permanente tiene una desmagnetización muy lenta, la cual puede
durar más de 200 años, esto sucede porque el imán permanente no realiza trabajo sobre el sistema
y por lo tanto su energía magnética se mantiene. A continuación, se muestra una imagen de un
motor magnético.
Figura 11
:Motor magnético en 3D diseñado por SolidWorks2
En la figura 1 se puede observar los imanes, rotor, estador, bases y rodamientos.
En el caso de los tratamientos en la parte medicinal (MEDISAN, vol. 17, núm. 11, 2013),
efectuaron un estudio longitudinal y controlado a 100 pacientes con osteoartrosis, la cual se define
como una enfermedad reumática producida por el desgaste del cartílago; tejido amortiguador que
protege los extremos de los huesos y favorece el movimiento de la articulación. Se manifiesta en
personas obesas y con enfermedades genéticas que afectan al tejido conectivo; es la más frecuente
1
Figura obtenida de:
https://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1004/829/1/Jaime%20Lorenzo%20Fonseca%20MCTA.pdf
2
SolidWorks es un programa para diseño mecánico principalmente, tiene la capacidad para crear cualquier pieza mecánica y
unirla a otras piezas en forma de ensamble para formar cualquier objeto en 3D. También simular esfuerzos y tensiones
influyentes en el objeto diseñado, mostrando como resultado los puntos de posible quiebre y de mayor tensión
5. Imanes Permanentes y sus aplicaciones.
4
Verónica, Gómez
tanto en hombres como en mujeres a partir de los 45 años, principalmente en personas de la tercera
edad.
El tratamiento utilizado por años fue con fármacos, bastones, rodilleras, acupuntura (la
cual no es aconsejable por efectos adversos), todos estos tratamientos sólo sirven en realidad para
un alivio al dolor, pero no para tratar la enfermedad, a diferencia de la magnetoterapia (terapia con
imanes permanente) que ha ganado aceptación por su seguridad, inducción de efectos adversos
mínimos en el organismo y efectividad en diferentes afecciones óseas, como la OA, osteoporosis,
osteogénesis y dolor. Diferentes ensayos clínicos demostraron que el uso de campos magnéticos
estáticos (frecuencia cero) y variables (frecuencias diferentes de cero) disminuyen el dolor en
procesos inflamatorios y aumentan la densidad del hueso; por tanto, mejoran la calidad de vida de
pacientes con osteoartrosis. Para el tratamiento de la OA, el campo magnético estático ha sido
generado mediante diferentes tipos de dispositivos magnéticos activos (solenoides, par de
Helmholtz, doble par de Helmholtz) y pasivos (imanes permanentes bipolares con diversas
geometrías y configuraciones). Los bioefectos terapéuticos del campo magnético estático se
potencian cuando este se combina con tratamientos farmacológicos. A continuación, se muestra la
Tabla1 donde se tabula el nivel de dolor y el progreso en días del tratamiento con imanes
permanentes.
Tabla 1: Evolución según escala visual analógica del dolor durante 90 días con tratamiento con imanes
Conclusión:
e puede concluir que los imanes permanentes en sus diversos tipos, en la
actualidad son importantes en las aplicaciones tecnológicas de varias áreas, debido
a su menor costo y mayor aprovechamiento de sus propiedades, ya que en el caso del motor
magnético permite mayor duración y resistencia. Y en la parte medicinal ayuda al tratamiento de
enfermedades crónicas.
S
6. Imanes Permanentes y sus aplicaciones.
5
Verónica, Gómez
Referencias bibliográficas:
1. Fonseca Ruiz (2017), Cimav, repositorio, México. Cimav repositorio institucional.
https://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1004/829/1/Jaime%20Lorenzo%20F
onseca%20MCTA.pdf
2. Pérez, Alcázar (2016), Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y
Naturales, Colombia, Scielo,
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-39082016000200004
3. Hechavarría, Gay, Acosta, Cabrales(2013), Medisan, Cuba, Redalyc,
https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=368444998013
7. Imanes Permanentes y sus aplicaciones.
6
Verónica, Gómez
Tabla de ayuda
Ítem a considerar Sitio 1 Sitio 2 Sitio3
Conceptos Imanes
Permanentes(IPs)
Tipos de IPs
Imanes
Permanentes(IPs)
Motor magnético
Osteoartrosis
Tratamientos
Relación con otros
temas anteriores
no
Si, los motores con
energía libre vs
magnéticos
Si, los tratamientos
con medicación.
Consecuencias
Obtener mejor
rendimiento y costo
en los materiales de
IPs
Los motores con
energía ilimitada son
difícil de llevar a cabo
Al incorporar
tratamientos con IPs
se observa mejor
respuesta del
paciente.
Efectos Aplicación de IP en
nuevas tecnologías.
Mejor rendimiento y
costo.
Mejor tratamiento
para los pacientes
