El Tamiz

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Efecto Meissner

Hoy, un par de videos que muestran el Efecto Meissner y una de sus aplicaciones. Me he divertido bastante viéndolos, de modo que espero que os gusten - como siempre, no son muy largos.

Efecto Meissner

El Efecto Meissner fue descubierto por Walther Meissner y Robert Ochsenfeld en 1933 (a veces se llama, más justamente, Efecto Meissner-Ochsenfeld), y consiste en lo siguiente: cuando un superconductor se enfría por debajo de determinada temperatura, si se le aplica un campo magnético externo no demasiado fuerte, en el interior del superconductor el campo magnético se anula.

Básicamente, los electrones modifican sus órbitas de modo que compensan el campo magnético externo de modo que en el interior, más allá de una determinada profundidad bajo la superficie, el campo sea nulo. No vamos a entrar en mucha profundidad en las causas, pero tiene que ver con el hecho de que, suficientemente frío, un superconductor no tiene resistencia eléctrica - esto requiere necesariamente que el campo magnético en el interior sea cero.

Este efecto puede utilizarse para producir un tipo de “levitación magnética” - cuando se acerca un imán a un superconductor, el superconductor se convierte en un imán de polaridad contraria de modo que “sujeta” al otro imán sobre él. Pero, al contrario que un imán normal (que haría que el otro imán se diera la vuelta y se quedase pegado a él), un superconductor cambia el campo magnético cuando el exterior lo hace, compensándolo, de modo que es capaz de mantener el otro imán fijo en el aire. De hecho, si se aleja el imán del superconductor una vez está cerca, éste cambia de polaridad y lo atrae lo suficiente para mantenerse a la misma distancia.

En el primer video puedes ver un material superconductor (negro) y un imán (plateado). Cuando el superconductor está por encima de su temperatura crítica, no pasa nada. Después se muestra lo que ocurre cuando el Efecto Meissner-Ochsenfeld se manifiesta y, al final, puedes ver qué pasa cuando el superconductor se saca del nitrógeno líquido que lo enfriaba y se va calentando por encima de su temperatura crítica de nuevo:

En el segundo video puedes ver una aplicación del Efecto Meissner - un tren de levitación magnética (maglev) de juguete. Fíjate en la escarcha sobre el tren, que tiene el superconductor en su interior. Y fíjate, en un momento del video, en qué pasa al dar un empujón al tren: no tiene ruedas, de modo que el rozamiento es únicamente con el aire. De ese modo puedes ver por qué es energéticamente eficaz esta solución para viajes largos. En alemán, pero eso es lo de menos.

Finalmente, un tren maglev de verdad, en Japón. El video está en inglés, pero espero que lo disfrutes tanto como yo - qué preciosidad. Alcanza los 581 km/h (en una pista de pruebas, no como el TGV que alcanzó 574 km/h en una vía real). Algún día, estos trenes probablemente unirán ciudades separadas miles de kilómetros a través de túneles de vacío - imagínalo, sin ruedas ni aire que creen fricción, podrían adquirirse velocidades enormes y mantenerlas sin casi gasto de energía…

Ciencia, Tecnología, Videos

11 comentarios

De: cruzki
2007-06-13 12:12:19

¿Hay algun plan para poner en marcha alguno de esos trenes?

De: otanion
2007-06-13 12:32:10

El mayor consumo de estos trenes sería mantener, las placas superconductoras del tren frías. No se si esto suponer un gasto mayor o menor, pero tambien hay que pensar que las "vías" tendrían un mantenimiento, puesto que al no rozar el tren, las "vias" no se limpian y poco a poco hirían teniendo más suciedad, hasta el punto de tocar las placasd del tren (a largo plazo). Pero bueno, supongo que todo esto ya lo tienen pensado.

De: slivia
2007-06-13 13:22:40

si el tren corre por un túnel de vacío, no habría suciedad ¿no? por lo tanto (no rozamiento, no suciedad) el mantenimiento de las "vías" sería mínimo

De: otanion
2007-06-13 17:08:06

Bueno en ese caso, sí. Pero no todos estaran en un tunel de vacío.

De: Cesar
2007-06-14 00:33:59

Siempre se puede hacer pasar un "tren de limpieza" que lleve un par de escobillas para limpiar las "vías". Se le hace pasar una vez por semana, o lo que haga falta y listo. Claro que este tren iría más despacio, y sería muchísimo menos eficiente por el rozamiento. No se, es una idea.

De: Proyecto#194
2007-06-14 13:28:19

Espectacular!!! Pero me lo imaginaba más silencioso...

De: david
2008-01-17 00:48:09

magnífica expliación sobre el efecto Meissner


De: juan carlos
2009-02-26 18:25:27

hola

me parece muy interesante y creo que esto nos proyecta haciael futuro, estoy terminando mi carrera de ingenielria electronica y me gustaria que fuera sibre el Efecto Meissner , me gustaria que me dieran ideas de que necesito para el esperimento , y algun texto para estan mas informado.

espero una pronta respuesta


De: Roger
2013-09-14 16:54

Unas preguntitas, como se puede hacer que pase por un tunel que este en el vacio? El tren deberia entrar y salir por algún sitio, por lo que ese sitio seria una entrada de... cualquier cosa, anulando el vacio no? O simplemente una vez todos han subido, avanza unos metros, entre en un "Pre-tunel", (con una puerta que bloquee el tunel) hacen el vacio en esa parte (una vez cerrada la puerta por donde ha entrado claro) y posteriormente abren el tunel? Otra cosa, no seria muy peligroso crear un tunel que este en el vacio? (no se como lo harian, pero si lo hacen imitando los tuneles de las autopistas) no habria muchas probabilidades de que se derrumbara? (la diferencia de presión deberia ser brutal (weno, deberia ser..., seria de unos 101300 Pa...)). Y cuando frenase, frenaria algunos quilometros atras o frenaria en seco como los trenes... lo digo porque las ostias con el señor de delante serian un poco fuertes...

De:
2014-04-01 03:57

tengo una duda una vez que logras el efecto meissner puede soportar el iman de arriba el que cambia su polo cualquier peso supongamos un iman proporcional para que una persona pueda ser sostenida y soportada una de peso promedio ya sea hombre o mujer puede?

De: José Luis Ramos
2015-08-13 19:11

Tengo una duda: ¿Que pasa si cuando se encuentra viajando a 500 Km/h ocurre un movimiento sísmico severo? ¿Se sentirán las vibraciones en el Maglev.?

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