Studio delle proprietà di materiali magnetici permanenti che operano in mezzi acquosi

Abstract

Il progetto di tirocinio si inserisce nell’ambito di una collaborazione tra il gruppo nM2-lab dell’Università di Genova e il gruppo di Biologia marina dell’Università Politecnica delle Marche interessato all’applicazione di magneti permanenti in ambito ittico. Alcuni pesci possiedono la capacità di rilevare il campo magnetico, chiamata magnetorecezione. Grazie all’utilizzo di magneti permanenti è possibile attrarre in zone specifiche o allontanare da esche diverse specie di pesci. Questo perché essi sono sensibili ai gradienti di campo magnetico. Il progetto si è quindi svolto su due aspetti dell’applicazione di magneti permanenti in ambienti acquosi per suscitare una risposta nei pesci magnetorecettivi: il comportamento dell’induzione magnetica emessa dai magneti in acqua di mare e l’ottenimento di configurazioni di magneti con alti gradienti di induzione magnetica. Le proprietà magnetiche sono state studiate attraverso un isteresigrafo e un sistema di mappatura basato su una sonda ad effetto Hall. La relazione è divisa in tre parti. Nella prima parte (capitolo 1) vengono discussi i principi fondamentali del magnetismo, le proprietà principali dei magneti permanenti e il magnetismo nei sistemi biologici. Nella seconda parte (capitolo 2) sono spiegate le tecniche di misura delle proprietà magnetiche. Nella terza parte (capitolo 3) vengono presentati e discussi i risultati ottenuti.

The internship project is part of a collaboration between the nM2-lab group of the University of Genoa and the Marine Biology group of the Polytechnic University of Marche interested in the application of permanent magnets in fisheries. Some fish have the ability to detect the magnetic field, called magnetoreception. Thanks to the use of permanent magnets it is possible to attract different species of fish in specific areas or to remove from baits. This is because they are sensitive to magnetic field gradients. The project was then carried out on two aspects of the application of permanent magnets in aqueous environments to elicit a response in magnetoreceptive fishes: the behaviour of magnetic induction emitted by magnets in seawater and the obtaining of configurations of magnets with high magnetic induction gradients. The magnetic properties were studied through a hysterograph and a mapping system based on a Hall effect probe. The report is divided into three parts. In the first part (chapter 1) the fundamental principles of magnetism, the main properties of permanent magnets and magnetism in biological systems are discussed. In the second part (chapter 2) the techniques for measuring magnetic properties are explained. The results obtained are presented and discussed in the third part (chapter 3).