Descubren un nuevo tipo de levitación magnética que puede revolucionar la tecnología
La mayoría de los grandes avances de la humanidad se deben al poder entender, controlar y aprovechar la electricidad y el magnetismo. Este último ha dado paso a sistemas como los trenes Maglev, permitiendo alcanzar velocidades de aproximadamente 400 km/h. Entre otras muchas aplicaciones. Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca reportan el descubrimiento de un nuevo tipo de levitación con gran potencial para muchas ramas de la ciencia.
Equilibrio magnético
Para contados materiales es posible obtener un equilibrio entre la atracción y repulsión magnética y la gravedad, tal que el objeto levita. Es necesario que las dos fuerzas sean iguales y mantengan una estabilidad, para evitar la caída hacia un lado.
Existen tres mecanismos por los cuales se puede conseguir la levitación magnética. La primera de ellas consta de un sistema de control que facilita la estabilización del objeto en cuestión. La segunda funciona a partir de la inducción de una corriente en un conductor estacionario, generando una fuerza repulsiva cuya magnitud depende de la velocidad del cuerpo. La última consiste en un imán en rotación capaz de mantenerse estable gracias al efecto giroscopio.
En un trabajo publicado en 2021 por Hamdi Ucar, se analizaba la levitación en términos de dos conceptos, la repulsión magnética sin polaridad y el estado de acople magnético. Las cuales permiten a un imán en rotación generar fuerzas repulsivas y atractivas simultáneamente que crean un punto de equilibrio, donde un objeto puede mantenerse en suspensión. Sin embargo, no se sabía que tan estable era el sistema.
Redescubriendo la levitación magnética
Un equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca obtuvo prometedores resultados en una nueva técnica de levitación magnética. El montaje experimental consta de un imán de neodimio, hierro y boro en rotación, alcanzando velocidades de 10 000 revoluciones por minuto. Tal que su eje de giro sea perpendicular al eje de los polos magnéticos.
El segundo imán, apodado como flotador, se acerca al que está en rotación. Empezando a girar y buscando el punto de equilibrio donde la fuerza de repulsión, atracción y gravedad se contrarresten mutuamente. Además, si se ejerce una perturbación, este recuperará su posición.
El experimento es fácilmente reproducible, dado que los materiales están disponibles comercialmente. Empleando un montaje tan sencillo como un imán acoplado a un taladro.
Mientras dos imanes libres se alinearían respecto a polos opuestos, la rotación de ambos permite una mejor orientación. Donde el flotador se muestra perpendicular al campo del otro, presentando una configuración donde se generan simultáneamente fuerzas de atracción y repulsión, así como un punto de equilibrio donde un objeto puede levitar de forma estable.
Aplicabilidad
La levitación magnética tiene numerosas aplicaciones en varias ramas de las ciencias. Este descubrimiento, aunque todavía requiere de una mejor comprensión y análisis, tiene el potencial de facilitar tareas de manipulación de elementos pequeños, como micropartículas. Su verdadera aplicabilidad será conocida cuando se determine mejor su rango de aplicación, así como una mejora en el consumo energético.