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Científicos japoneses  revolucionan la levitación magnética para coches: acabarían con los motores y las baterías

La levitación magnética seía el futuro del transporte

Elaboración: Luis Alberto Pintado Córdova

En la actualidad, los coches usan baterías y motores para desplazarse, sin embargo, esta manera de movimiento es muy ineficiente pues vencer el rozamiento y la gravedad se lleva la mayor parte de la energía. Pero Japón presenta una solución muy innovadora que es la levitación magnética.

La clave reside en la utilización de materiales diamagnéticos en la construcción del vehículo y en la aplicación de un intenso campo magnético generado por imanes a lo largo de la vía. Este campo magnético induce corrientes eléctricas en el material diamagnético, creando un efecto repulsivo que hace que el objeto “flote” sobre la superficie.

La levitación magnética: ¿acabará con el futuro del transporte sin baterías y motores?

Un grupo de investigadores japoneses adscritos a la Unidad de Máquinas Cuánticas del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST por sus siglas en inglés), reportan haber creado una vía que proporciona una levitación magnética, la cual no necesita energía de mantenimiento externa.

Con lo último queremos decir que sí necesita energía, pero solo en el momento del arranque para la generación del campo magnético que requiere inicialmente. Luego, los objetos, incluidos coches, operarán moviéndose sobre ella sin usar otro tipo de energía de empuje como baterías o motores.

¿Cómo es este revolucionario invento de levitación magnética?

En una superficie, la levitación magnética hace que los objetos, los coches en nuestro caso, se eleven unos centímetros sobre esta vía. Lo cual elimina el rozamiento, por lo que el coche es capaz de moverse sin necesidad de baterías, motores u cualquier forma de empuje mecánico o eléctrico.

Para lograr este efecto, se requiere que el coche esté hecho de materiales diamagnéticos, luego los imanes a lo largo de las vías proporcionan un intenso campo magnético que hace que el objeto “flote” en la superficie. Y es para generar este campo magnético que se necesita la energía inicial.

Un ejemplo donde se aplica la levitación magnética es el tren de Maglev, donde poderosos electroimanes superconductores impulsan a los trenes los cuales se mueven sin motores o baterías. Sin embargo, este tren requiere de energía eléctrica en forma continua para mantenerlo elevado.

Esto porque en caso de desconectar la electricidad, se apaga el campo magnético sobre el que flota el tren. Ahora, los científicos del OIST han mejorado este método, haciendo que solo sea necesaria la electricidad al momento de arrancar el sistema para crear el campo magnético.

Para ello, utilizaron grafito pulverizado, que es un material de carbono cristalizado. Mediante un proceso químico, crearon una pasta mezclándolo con cera y así, los investigadores confeccionaron una placa bajo la cual hay varios imanes dispuestos en cuadrícula continua.

Los cuales son lo bastante potentes para provocar el efecto de la levitación magnética. De esta forma, queda servida la mesa para el movimiento de objetos eliminando la fricción, haciendo el movimiento más eficiente para aplicaciones como el transporte sin baterías ni motores como impulsores.

Las ventajas de esta tecnología son múltiples:

• Eficiencia energética: Al eliminar la fricción entre el vehículo y la superficie, se reduce significativamente el consumo de energía, lo que se traduce en un transporte más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
• Menos ruido: La ausencia de motores y piezas móviles reduce considerablemente la contaminación acústica, creando un entorno más silencioso y agradable.
• Mayor velocidad: La levitación magnética permite alcanzar velocidades más altas que los sistemas de transporte tradicionales, debido a la menor resistencia al movimiento.
• Menos desgaste: Al no existir fricción entre el vehículo y la superficie, se reduce significativamente el desgaste de las piezas, lo que se traduce en un menor mantenimiento y una mayor vida útil del vehículo.  Jona Valenzuela. 2024.

Retos que debe superar la levitación magnética antes de su masificación

El prototipo experimental tiene pequeñas dimensiones. Pero para llevarlo a una escala real, en la que pueda tener aplicaciones prácticas, es necesario resolver un par de problemas. El primero se refiere a que es necesaria la reducción de la energía cinética a nivel de superficie.

Esto porque se requiere que el movimiento hacia el dominio cuántico se enfríe. Además, esta reducción es necesaria para aumentar la autosuficiencia y la sensibilidad en tamaños macro. El otro problema que trae el tamaño real es la denominada amortiguación de vórtices.

Lo cual se explica de la siguiente manera: un sistema que esté oscilando tiende a perder esta condición por fuerzas externas y con el tiempo. Es aplicable en nuestro caso, en el sentido que se debe hallar una forma de evitar que el grafito sumergido en un campo magnético pierda energía.

Concluyendo, con la levitación magnética el uso de motores y baterías pertenecerá al pasado. Eso sí, una vez se superen las limitaciones que trae. Puesto que eliminará los obstáculos que restan eficiencia al movimiento de los coches, como lo es el rozamiento y la gravedad.

Todavía existen desafíos tecnológicos

Según la analista,  Jona Valenzuela, la ciencia y tecnología, aún quedan algunos desafíos por superar antes de que esta tecnología pueda ser implementada a gran escala:

• Escalabilidad: El prototipo desarrollado por el OIST aún es de pequeñas dimensiones. Se necesita adaptarlo a una escala real para que pueda tener aplicaciones prácticas en el transporte.
• Amortiguación de vórtices: Los sistemas de levitación magnética a gran escala pueden sufrir una pérdida de energía debido a la amortiguación de vórtices. Es necesario encontrar soluciones para minimizar este efecto.
• Reducción de la energía cinética: Para que el sistema funcione correctamente a nivel cuántico, se requiere reducir la energía cinética del vehículo. Esto implica desarrollar nuevos materiales y técnicas de refrigeración.

A pesar de estos desafíos, el potencial de la levitación magnética sin necesidad de energía de mantenimiento es enorme. Si se superan los obstáculos técnicos, esta tecnología podría revolucionar el transporte del futuro, haciéndolo más eficiente, sostenible, silencioso y rápido. Los investigadores del OIST continúan trabajando en el desarrollo y perfeccionamiento de esta tecnología y abren la puerta a un futuro donde el transporte sea más eficiente, sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

Concluyendo, con la levitación magnética el uso de motores y baterías pertenecerá al pasado, una vez se superen las limitaciones actuales. La levitación magnética eliminará los obstáculos que restan eficiencia al movimiento de los coches, como el rozamiento y la gravedad.

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