El Tamiz

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.

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…

El texto de Efecto Meissner , por Pedro Gómez-Esteban, salvo donde se mencione explícitamente, está publicado bajo Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 2.5 Spain License.