La levitación magnética se utiliza para hacer flotar todo, desde bombillas a trenes, con distintos niveles de éxito, pero normalmente requiere una fuente de energía. Ahora, científicos en Japón han desarrollado una manera de hacer una plataforma flotante que no requiere energía externa, a partir de grafito viejo y normal.
Si alguna vez ha intentado juntar dos imanes de la misma carga, comprenderá la fuerza repulsiva en acción. Si el campo magnético es lo suficientemente fuerte, se puede hacer que objetos hechos de ciertos materiales (conocidos como materiales diamagnéticos) leviten efectivamente sobre las superficies, lo que se puede ver en muchos productos comerciales llamativos que levitan, desde relojes a lámparas a Altavoces. Usos de tecnología de punta superconductores levitar objetos más pesados, lo que permite vehículos maglev que viajan a altas velocidades con poca fricción.
El problema con todos ellos es que requieren fuentes de energía externas y, en el caso de los superconductores, temperaturas cercanas a las criogénicas. Entonces, para el nuevo estudio, los científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) desarrollaron un material de bajo costo que puede levitar sobre superficies magnéticas sin necesidad de energía.
Comienza con grafito viejo y normal, que es altamente diamagnético. Esto, por supuesto, significa que puede levitar por encima de los imanes, pero sólo por un corto tiempo: el flujo de corrientes eléctricas a través del grafito provoca una pérdida de energía que rápidamente hace que el objeto levitante caiga. Este fenómeno se conoce como amortiguación de remolinos.
OIST
Para evitarlo, el equipo cubrió químicamente las partículas de grafito con sílice, que es un aislante eléctrico. Finalmente, las partículas de grafito recubiertas se mezclan con cera y se aplanan formando placas de aproximadamente 1 cm.2 (0,2 pulgadas cuadradas). Al hacerlo, el grafito sigue siendo diamagnético, pero el aislamiento evita la pérdida de energía que provocaría la levitación. Y efectivamente, en las pruebas, las plataformas de grafito recubiertas de sílice pudieron levitar durante largos períodos sobre una superficie formada por imanes con polos norte y sur alternos.
El equipo dice que este sistema de plataforma levitante podría conducir a nuevos tipos de sensores que midan la fuerza, la aceleración y la gravedad. Para sensores cuánticos aún más precisos, otra versión utiliza una fuerza magnética de retroalimentación para corregir continuamente los movimientos verticales de la plataforma, enfriándola para reducir su energía cinética. La contrapartida, sin embargo, es que esto introduce la necesidad de energía externa.
La investigación fue publicada en la revista. Letras de Física Aplicada. La plataforma levitante se puede ver en acción en el vídeo a continuación.
La placa compuesta de grafito flota sobre los imanes.
Fuente: OIST
