Un equipo de científicos chinos ha logrado un avance sin precedentes en el campo de la generación de campos magnéticos, creando un imán resistivo capaz de generar un campo magnético estable de 42,02 teslas. Esto representa un récord mundial y equivale a aproximadamente 800.000 veces la fuerza del campo magnético terrestre, superando el anterior récord establecido en 2017 por un equipo de la Universidad Estatal de Florida.
Entendiendo la magnitud del logro
Para comprender la impresionante magnitud de este avance, es crucial entender la unidad de medida utilizada: el tesla. Un tesla representa la fuerza de un campo magnético que ejerce una fuerza de un newton sobre una carga de un culombio moviéndose a un metro por segundo perpendicularmente al campo. En términos más sencillos, es una medida de la intensidad del campo magnético.
El campo magnético de la Tierra, por su parte, varía entre 25 y 65 microteslas (0.000025 a 0.000065 teslas), siendo más intenso en los polos y más débil en el ecuador. El imán chino, con sus 42.02 teslas, sobrepasa este valor en un factor de 800.000, demostrando un control sin precedentes sobre la generación de campos magnéticos extremadamente fuertes.
La tecnología detrás del récord: Imanes resistivos
El imán creado por los investigadores del Laboratorio de Alto Campo Magnético del Instituto de Ciencias Físicas de Hefei, en China, es un imán resistivo. A diferencia de los imanes superconductores que operan a temperaturas extremadamente bajas, cerca del cero absoluto (-273 grados Celsius), los imanes resistivos utilizan metales como el cobre y el aluminio. Estos materiales, sin embargo, generan calor significativo cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de ellos.
Para contrarrestar la generación de calor, los imanes resistivos de alta potencia suelen emplear métodos de refrigeración muy avanzados y sistemas de conducción de calor muy complejos. El logro del equipo chino es aún más destacable si consideramos las dificultades inherentes a este método, que requieren una alta disipación de calor y un consumo energético elevado.
Un consumo energético notable
Para generar este campo magnético de 42,02 teslas, el imán chino consumió aproximadamente 32,3 megavatios (MW) de energía. Esto es comparable a la potencia de 43 coches de Fórmula 1, el motor de un buque de carga, o la energía de algunos motores a reacción de aviones comerciales. Si bien es una cantidad significativa de energía, es notablemente similar al consumo del imán de la Universidad Estatal de Florida, que poseía el récord anterior con 32 MW, mostrando la eficiencia lograda por los científicos chinos.
Esta competición, aparentemente solo por establecer un nuevo récord, revela la gran relevancia de estos avances para distintos campos. La capacidad de generar campos magnéticos de alta intensidad es crucial en diferentes aplicaciones científicas.
Aplicaciones y el Futuro de la tecnología
Esta tecnología no se limita a la creación de impresionantes campos magnéticos. Imanes resistivos de alta potencia son esenciales en una variedad de aplicaciones científicas y tecnológicas, incluyendo:
- Aceleradores de partículas, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que se usan en la búsqueda de nuevas partículas elementales.
- Sistemas de resonancia magnética nuclear (RMN), tanto en química como en medicina, ofreciendo imágenes de alta resolución.
- Dispositivos de confinamiento de plasma, cruciales en la investigación de fusión nuclear, que podría brindar una fuente de energía limpia y sostenible.
- Estudios de superconductividad y propiedades de materiales en condiciones extremas.
- Tomografía por emisión de positrones (PET), para el diagnóstico de enfermedades, como el cáncer.
- Investigación en computación cuántica.
China está desarrollando su propio acelerador de partículas, similar al LHC, y este avance en la tecnología de imanes resistivos es fundamental para el éxito de este proyecto. Avances en este campo contribuyen al progreso en otras áreas, desde el estudio de nuevos materiales a la lucha contra enfermedades.
El récord alcanzado por el equipo chino no solo marca un hito significativo en la generación de campos magnéticos, sino que también representa una importante victoria en la constante competencia tecnológica entre Estados Unidos y China. El equipo tardó 4 años en alcanzar este hito debido a la complejidad de manejar altos niveles de energía y disipación térmica.
El camino hacia campos magnéticos más potentes continúa
El logro de un campo magnético de 42.02 teslas es un gran salto adelante en la generación de campos magnéticos extremos y demuestra la destreza de la ciencia y la ingeniería chinas. Sin embargo, la búsqueda de campos magnéticos cada vez más potentes y controlados continuará, impulsando el progreso en campos científicos y tecnológicos con impacto global.
