Os dispositivos eletroquímicos encontram aplicação em diversas tecnologias, incluindo baterias, condensadores, sensores e transístores. Para que estes dispositivos funcionem, necessitam de um campo elétrico para impulsionar o transporte de iões e os processos eletroquímicos. Esta regra simples, mas rígida, tem sido um obstáculo à inovação em eletroquímica e tecnologias relacionadas; contudo, os investigadores do WPI-MANA ​​​​desafiaram recentemente esta regra com o desenvolvimento do "controlo magnético de dispositivos eletroquímicos".
Os investigadores Takashi Tsuchiya e Kazuya Terabe, do WPI-MANA, e os seus colaboradores utilizaram um pequeno íman, em vez de equipamento elétrico, para impulsionar os iões. O transporte de iões paramagnéticos de FeCl4 num eletrólito líquido (contendo [Bmim]FeCl4) foi controlado magneticamente para operar um dispositivo eletroquímico típico: um transístor de dupla camada elétrica (EDLT), um tipo de transístor que utiliza uma dupla camada elétrica (EDL) na interface semicondutor/eletrólito para ajustar a densidade de portadores de eletrões do semicondutor. A condutância elétrica de um orifício bidimensional (com alguns nanómetros de espessura) na interface monocristal/eletrólito de diamante (100) foi controlada com sucesso por um campo magnético, embora a taxa de comutação tenha sido menor do que nos EDLT convencionais controlados por campo elétrico.
O controlo magnético de iões acrescenta uma nova dimensão à nanoelectrónica conseguida pelo paradigma iónico, pioneiro no WPI-MANA ​​​​como o interruptor atómico*, e este controlo tem um impacto significativo, incluindo noutros dispositivos electroquímicos. Tem o potencial de viabilizar aplicações inovadoras que não eram possíveis com abordagens convencionais. Além disso, esta descoberta estimula o desenvolvimento de eletrólitos magnéticos de alto desempenho para apoiar esta inovação.
Na eletroquímica, um ramo da química já amplamente estudado, o campo interdisciplinar do magnetismo é uma das poucas fronteiras que restam. Os investigadores serão, sem dúvida, atraídos por ele, como areia de ferro por um íman.
 
* Referência
“Interruptor Atómico de Condutância Quantizada” K. Terabe, T. Hasegawa, T. Nakayama e M. Aono, Nature 433, 47-50 (2005), “Interruptor Atómico a Alcançar o Espaço Exterior”. 31 (2017)
Referência
T. Tsuchiya, M. Imura, Y. Koide e K. Terabe. Controlo magnético de célula magneto-eletroquímica e transístor de dupla camada elétrica. Sci. Rep. 7, 10534 (2017).

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