China ha comenzado la construcción del imán más potente del mundo ¿Qué usos científicos tendrá?

China ha experimentado un asombroso crecimiento en los últimos años, posicionándose como uno de los principales líderes mundiales en ciencia, investigación y tecnología.

Con su vasta población y su enfoque decidido en la innovación, el país ha logrado transformar su economía y desarrollar una destacada capacidad científica.

La nación asiática ha invertido considerablemente en investigación y desarrollo, convirtiéndose en un semillero de talento científico y tecnológico. Sus universidades y centros de investigación se han vuelto centros de excelencia, atrayendo a científicos y académicos de todo el mundo. Además, el gobierno chino ha implementado políticas y programas para fomentar la innovación y apoyar la creación de empresas de alta tecnología.

China a la vanguardia en ciencia e investigación

La información viene directamente de South China Morning Post, quienes informan que la nación asiática está en los trabajos de construir las instalaciones para conseguir el mayor campo magnético pulsado del mundo. Se trata de un sistema que espera alcanzar una inducción de 110 teslas, o lo que es aproximadamente más de dos millones de veces el de nuestro planeta.

El ambicioso proyecto tendrá un costo total de 276 millones de dólares y dada su complejidad se espera que esté concluido en 2027, permitirá realizar valiosos experimentos clave para el adelanto de sectores como la medicina, las telecomunicaciones o la búsqueda de nuevos materiales útiles.

“Súper” imanes para la ciencia

La creación de campos magnéticos artificiales utilizando imanes muy potentes es una tecnología fascinante que ha revolucionado la forma en que entendemos el mundo que nos rodea, estos imanes, conocidos como imanes superconductores, pueden generar campos magnéticos miles de veces más potentes que los imanes convencionales, lo que permite una amplia variedad de aplicaciones en campos como la medicina, la energía, la ciencia y la tecnología.

Uno de los imanes más potentes del mundo ubicado en un laboratorio de la ciudad suroriental de Hefei (China)
Uno de los imanes más potentes del mundo ubicado en un laboratorio de la ciudad suroriental de Hefei (China). Es capaz de producir un campo magnético estable de 45,22 teslas, lo que es más de un millón de veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra. Créditos: Handout/South China Morning Post.

La idea detrás de los imanes superconductores es relativamente simple: cuando se hace pasar electricidad por un circuito superconductor, se crea un campo magnético extremadamente poderoso. Debido a que los circuitos superconductores pueden conducir la electricidad sin resistencia, pueden crear campos magnéticos casi sin límites.

Los imanes más potentes del mundo son los conocidos como imanes de alta temperatura superconductores (HTS), que se fabrican utilizando materiales cerámicos especiales que tienen la capacidad de conducir la electricidad sin resistencia a temperaturas mucho más altas que los superconductores convencionales. Esto permite que los imanes de HTS generen campos magnéticos aún más potentes que los superconductores convencionales.

La importancia de estos imanes para la ciencia es incalculable. Los imanes superconductores se utilizan en resonancias magnéticas, aceleradores de partículas, levitación magnética, y muchas otras aplicaciones avanzadas. Además, están siendo estudiados para el desarrollo de la fusión nuclear, una fuente de energía limpia y abundante que podría revolucionar la forma en que generamos energía.

Los superconductores, aliados de la física y la astronomía

Los imanes superconductores son una tecnología increíblemente importante para la comprensión del universo, y su impacto en la física moderna no puede ser exagerado. Los imanes superconductores permiten crear campos magnéticos enormemente poderosos, lo que nos permite explorar el mundo a nivel subatómico de una manera sin precedentes. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones en la física, desde aceleradores de partículas hasta experimentos de materiales avanzados. Los científicos utilizan estos imanes para estudiar la estructura y la dinámica de la materia en escalas microscópicas, lo que ha llevado a avances increíbles en la comprensión de la física de partículas.

interior del detector CMS, uno de los experimentos de física del CERN
Vista del interior del detector CMS, uno de los experimentos de física del CERN. Créditos: Keystone/Christian Beutler.

Además, los imanes superconductores también se utilizan para la investigación en astronomía y astrofísica. Los científicos pueden utilizar estos imanes para estudiar la formación de planetas y estrellas, así como para investigar la estructura y la dinámica de las galaxias.

¿Cómo funciona un imán superconductor?

Estos increíbles dispositivos tienen la capacidad de flotar en el aire, levitar objetos y producir campos magnéticos increíblemente poderosos. Pero, ¿cómo funcionan realmente los imanes superconductores?

Imán de neodimio levitando sobre un disco superconductor
Imán de neodimio levitando sobre un disco superconductor. Créditos a su autor.

En primer lugar, es importante entender qué es la superconductividad. Cuando un material se vuelve superconductor, su resistencia eléctrica disminuye a cero, lo que significa que puede conducir electricidad sin pérdidas de energía. Esto se logra enfriando el material a temperaturas extremadamente bajas, generalmente por debajo de -273°C, que es la temperatura más baja posible.

Cuando un imán superconductor se enfría a estas temperaturas, se produce un fenómeno conocido como efecto Meissner. Esto significa que el imán superconductor expulsa completamente cualquier campo magnético que intente penetrarlo. Es como si el imán creara un escudo magnético alrededor de sí mismo.

Este efecto Meissner es lo que permite que el imán superconductor levite objetos. Si colocamos un objeto magnético sobre el imán superconductor, el campo magnético del objeto es repelido y se crea una fuerza de levitación que sostiene el objeto en el aire.

Además de la levitación, los imanes superconductores también son capaces de producir campos magnéticos extremadamente poderosos. Debido a que la resistencia eléctrica es cero, se puede aplicar una corriente eléctrica constante al imán sin pérdidas de energía, lo que permite crear campos magnéticos mucho más fuertes que los imanes convencionales.


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