Wie is de uitvinder van de magneet?

Wie ontdekte magnetisme? Niemand, want het lag al in de grond. Wie maakte de magneten die we nu gebruiken? Dat zijn wel mensen met een naam en een jaartal, en een deel van dat verhaal speelt zich af in Eindhoven.

De naam komt van een plaats

Het woord magneet gaat terug op Magnesia, een streek uit de oudheid waar het mineraal magnetiet veel voorkwam. Dat mineraal, ijzeroxide met de formule Fe₃O₄, wordt door een magneet aangetrokken. Brokken die zelf ook ijzer aantrekken, heten zeilsteen.

Niet elk stuk magnetiet is een zeilsteen. Het meeste magnetiet is zelf nauwelijks magnetisch. De gangbare verklaring voor de uitzonderingen is blikseminslag: de stroom van een inslag in de buurt wekt een veld op dat sterk genoeg is om het gesteente te magnetiseren.

Griekse en Chinese bronnen uit de oudheid beschrijven deze stenen allebei. De beroemde lepel van magnetiet op een gepolijste plaat, die als voorloper van het kompas in veel schoolboeken staat, berust op een tekst: de Chinese schrijver Wang Chong beschrijft in de eerste eeuw na Christus een lepel die naar het zuiden wijst. De lepels in musea zijn moderne reconstructies, en historici zijn het er niet over eens of het origineel van magnetiet was. Vaste grond is er pas rond 1100, wanneer Chinese bronnen het kompas aan boord van schepen beschrijven. Vanaf dan kon een schip ook bij bewolking en buiten zicht van de kust zijn koers houden; de rest van die ontwikkeling staat bij de geschiedenis van het kompas.

Tijdlijn

Van verklaring naar elektromagneet

Eeuwenlang wist men dát magnetiet ijzer aantrok, maar niet waarom. In 1600 beargumenteerde William Gilbert dat de aarde zelf een grote magneet is, en in 1820 zag Hans Christian Ørsted een kompasnaald uitslaan zodra er stroom door een draad liep. Hoe de natuurkunde vanaf daar tot een volledige verklaring kwam, tot aan de elektronspin die in 1925 in Leiden werd gevonden, staat bij hoe de natuurkunde magnetisme leerde verklaren.

Vijf jaar na Ørsted bouwde de Engelsman William Sturgeon de eerste elektromagneet: een ijzeren kern van zo'n 200 gram met draad eromheen, die met de stroom van één batterij ruim 4 kilo tilde, twintig keer zijn eigen gewicht. Voor het eerst was een magneet aan en uit te zetten en in sterkte te regelen. Daaruit volgden de elektromotor, die stroom omzet in beweging, en de generator, die het omgekeerde doet. De telegraaf gebruikte een elektromagneet om op afstand een schakelaar te bedienen, waarmee een bericht voor het eerst sneller reisde dan een paard. Wil je het zelf nadoen, dan heb je geen magneet nodig: een spijker, koperdraad en een batterij zijn genoeg, zoals het proefje bij elektromagneet maken laat zien.

De moderne magneetmaterialen

Pas in de twintigste eeuw werden permanente magneten doelbewust ontworpen in plaats van gevonden. In 1931 ontwikkelde de Japanse metallurg Tokushichi Mishima een legering van ijzer, nikkel en aluminium die veel sterker was dan gemagnetiseerd staal. Met kobalt erbij werd dat AlNiCo, tot ver na de oorlog de sterkste permanente magneet.

In 1966 en 1967 maakte Karl Strnat, die voor de Amerikaanse luchtmacht werkte, de eerste magneten op basis van een zeldzaam aardmetaal: samarium-kobalt. Sterk en hittebestendig, maar door samarium en kobalt kostbaar.

Neodymium: twee uitvinders, geen van beiden op de hoogte van de ander

De aanleiding was opnieuw kobalt. Eind jaren zeventig liep de kobaltprijs door oorlog in Zaïre op tot zo'n 45 dollar per kilo, en General Motors legde zijn onderzoek naar samarium-kobalt stil. Aan beide kanten van de Grote Oceaan zocht men daarom naar een magneet op basis van ijzer, dat overal te krijgen is.

Masato Sagawa, die bij Fujitsu aan samarium-kobalt had gewerkt en daarna naar Sumitomo Special Metals ging, kwam er in 1982 via poedermetallurgie en sinteren. John Croat bij General Motors in de Verenigde Staten kwam er via snel gestolde legeringen, gemaakt met melt spinning. Allebei kwamen ze uit op dezelfde verbinding, Nd₂Fe₁₄B, en ze dienden begin 1982 binnen enkele weken van elkaar hun octrooi in. Geen van beiden wist van de ander tot november 1983, toen ze hun resultaat op dezelfde bijeenkomst presenteerden: de 29e Magnetism and Magnetic Materials-conferentie in Pittsburgh.

Sumitomo en GM sloten daarna een kruislicentie en verdeelden de markt op korrelgrootte: Sumitomo kreeg de magneten met korrels boven een micrometer, GM die eronder. Beide routes bestaan nog. Gesinterd neodymium, de route van Sagawa, zit in vrijwel alle losse magneten, ook in die van ons; gebonden neodymium, de route van Croat, in kleine ringmagneten voor motortjes. In 2023 kregen Sagawa en Croat er samen de Honda Prize voor.

Neodymium leverde dezelfde kracht in een fractie van de ruimte, en dat veranderde wat er te bouwen viel. Harde schijven krompen tot laptopformaat, oordopjes werden licht genoeg om in je oor te dragen, en telefoons kregen luidsprekers en een trilmotor van enkele millimeters. Naar omzet is neodymium inmiddels het grootste magneetmateriaal ter wereld. Wat de verbinding zo sterk maakt, zit in de kristalstructuur, zoals uitgelegd bij wat een magneet sterk maakt.

Een groot deel van het neodymium gaat nu naar de motoren van elektrische auto's en de generatoren van windturbines, met per stuk veel meer materiaal dan in een telefoon. De winning en raffinage van de zeldzame aardmetalen die daarvoor nodig zijn, is sterk geconcentreerd. Dezelfde afhankelijkheid van een schaarse grondstof die ooit tot ferriet en neodymium leidde, speelt dus opnieuw, en er wordt gewerkt aan magneten zonder zeldzame aardmetalen. Een vervanger die neodymium in kracht evenaart, is er nog niet.

Dit artikel hoort bij het onderwerp Geschiedenis & achtergrond, onderdeel van Basiskennis magneten.

Laatst bijgewerkt: 23 oktober 2026