Los trenes de levitación magnética (tema central de este
trabajo) funcionan gracias al fenómeno de la levitación magnética, que se
produce cuando dos polos de igual carga magnética se repelen, manteniendo el
objeto suspendido en el aire.
Todo esto claramente está basado en el magnetismo, que es la
propiedad de un metal de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas
aleaciones de estos elementos. Todo metal magnético produce un campo magnético,
la “superficie” sobre la que actúa. Cuando hablamos de la relación que hay
entre la electricidad y el magnetismo, hablamos de electromagnetismo.
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| Cambios magnéticos en un material superconductor |
La levitación magnética se basa en el Efecto
Meissner-Ochsenfeld, que es una propiedad de los materiales superconductores.
Los materiales superconductores son aquellos que, por debajo de cierta
temperatura crítica (cercana al cero absoluto, 0 K) conducen la electricidad
sin obedecer el Efecto Joule, por lo que no existen pérdidas en forma de calor.
En estos materiales se produce el Efecto Meissner-Ochsenfeld. Cuando la
temperatura del superconductor está por debajo de la temperatura crítica, el
campo magnético en el interior del material desaparece, por lo que se comporta
como un material diamagnético perfecto (que es totalmente repelido por los
imanes), por lo que se produce la levitación magnética.
El tren de levitación magnética (o Maglev), tema central del
trabajo es un tren suspendido en el aire por encima de una vía, entre 10mm y 15
cm, que se propulsa hacia adelante por medio de las fuerzas magnéticas
(atractivas y repulsivas). La ausencia de contacto físico entre el carril y el
tren hace que la única fricción sea la del aire, por lo que se pueden
velocidades muy altas con un consumo de energía razonable, el 40% del consumo
normal para un vehículo, y a un bajo nivel de ruido. La línea que une Shanghai
con su aeropuerto tarda 7 minutos y 20 segundos en recorrer los 30 kilómetros a
una velocidad máxima de 431 km/h y una media de 250 km/h
Otra aplicación es el almacenamiento de energía mediante los
volantes de inercia, ya que permite hacer girar indefinidamente una rueda
superconductora inmersa en un campo magnético de manera que almacene la energía
mecánica.
También hay aplicaciones médicas como el estudio de las
señales electromagnéticas cerebrales.
Se está trabajando en la denominada computación cuántica,
que utilizando las propiedades de la superconductividad espera poder alcanzar
velocidades 250 veces más rápidas que los actuales supercomputadoras.
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