Un equipo de investigadores de la Unidad de Máquinas Cuánticas del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa demostró algo que hasta era imposible
Buenos Aires-(Nomyc)-Este material “rompe una ley del universo”, aunque de modo metafórico, ya que va en contra de nuestro conocimiento de la gravedad, al flotar por sí solo, por lo que quizás, estamos poniendo a prueba todas las leyes del universo, como este láser que multiplica por 300 la velocidad de la luz.
Los investigadores demostraron que, un pequeño trozo de grafito “libre de gravedad” levita de manera casi inmóvil sobre una rejilla de imanes, lo que además de ser una fascinante demostración de levitación magnética, no depende de ninguna fuente de energía externa, lo que la hace adecuada para el desarrollo de una nueva generación de sensores para usos tanto científicos como de consumo.
Los objetos fabricados con superconductores o materiales diamagnéticos, es decir los que pueden ser repelidos por un campo magnético, pueden flotar sobre imanes y este principio, también se utiliza en la “levitación magnética”, en la que los imanes superconductores crean un campo magnético fuerte y los materiales diamagnéticos levitan, lo que permite que los objetos se desplacen a altas velocidades, como los trenes.
El laboratorio utiliza materiales levitantes para construir osciladores, que se pueden utilizar para desarrollar sensores ultrasensibles y hacer que estos osciladores funcionen sin utilizar fuentes de energía externas puede facilitar su implementación, y esto es lo que el equipo de investigación del OIST se propuso hacer. Lo que enfrentaron fue una serie de desafíos.
Sobre el funcionamiento del material: el equipo creó una plataforma flotante compuesta por perlas de grafito recubiertas con polvo químico y un conjunto de imanes dispuestos en una cuadrícula debajo.
Su nuevo sistema mejora las iteraciones anteriores al prescindir de la necesidad de energía externa, mientras que la levitación magnética convencional pierde energía a través de la energía cinética o “amortiguación de remolinos”.
El grafito es también un conductor eléctrico muy potente y pierde energía cuando fluyen corrientes eléctricas a través de él, por lo que la levitación magnética aún no ha surgido como una forma de desarrollar sensores avanzados.
Sin embargo, al minimizar la cantidad de movimiento del pequeño trozo de grafito, el equipo espera permitir el desarrollo de sensores que puedan detectar cambios en la gravedad hasta el nivel atómico, por lo que la plataforma podría superar incluso a los gravímetros atómicos más sensibles desarrollados hasta la fecha.
“El calor provoca movimiento, pero al monitorear continuamente y proporcionar retroalimentación en tiempo real en forma de acciones correctivas al sistema, podemos disminuir este movimiento” explicó uno de los líderes del proyecto, Jason Twamley.
“La retroalimentación ajusta la tasa de amortiguación del sistema, que es la velocidad con la que pierde energía, por lo que al controlar activamente la amortiguación, reducimos la energía cinética del sistema, enfriándolo de manera efectiva” agregó el investigador.
Usos y desarrollos de esta nueva tecnología en la vida diaria: en el experimento, los investigadores controlaron constantemente el movimiento de la plataforma y utilizaron una fuerza magnética de retroalimentación para amortiguar su movimiento, por lo que el equipo logró enfriar su movimiento y por lo tanto, ralentizarlo también.
Al enfriar aún más el sistema, los investigadores creen que su plataforma puede superar a los gravímetros atómicos más sensibles: instrumentos que utilizan el comportamiento atómico para medir la gravedad con precisión.
El equipo, ahora, trabaja para eliminar aún más “perturbaciones externas como vibraciones, campos magnéticos y ruido eléctrico” y mejorar aún más su sistema. Un material sorprendente para grandes usos, como este material inteligente 100 % mexicano que SpaceX utiliza en el espacio.
Por ejemplo, esta tecnología podría utilizarse para mejorar los osciladores mecánicos, que se emplean para medir el movimiento periódico en cualquier cosa, desde relojes hasta circuitos de radio.
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