Un superconductor es un material que conduce electricidad sin ninguna resistencia ni pérdida de energía cuando se enfría por debajo de su temperatura crítica. También exhiben propiedades magnéticas únicas, expulsando completamente los campos magnéticos de su interior, un fenómeno conocido como efecto Meissner. Su resistencia eléctrica, que es la causa de la pérdida de energía en conductores normales, desciende a cero de manera brusca.
Características principales
• Resistencia nula:
La corriente eléctrica puede fluir a través de un superconductor sin
desperdicio de energía, a diferencia de los cables convencionales.
• Efecto Meissner:
Los superconductores expulsan los campos magnéticos de su interior. Esto
significa que, bajo ciertas condiciones, un campo magnético no puede penetrar
un superconductor.
• Temperatura Crítica:
Cada superconductor tiene una temperatura específica, por debajo de la cual se
vuelve superconductor.
¿Para qué se usan?
Los superconductores tienen aplicaciones en:
• Medicina: En máquinas de resonancia magnética (RM) para crear imanes muy
potentes.
• Investigación científica:
En
aceleradores de partículas
y en la investigación de la fusión nuclear.
• Levitación magnética:
Para
trenes de levitación magnética
y otras aplicaciones de transporte eficientes.
• Tecnología: En el desarrollo de ordenadores cuánticos y otras tecnologías
avanzadas.
• Redes eléctricas:
Se pueden usar para crear cables que transporten electricidad sin pérdidas, lo
que haría más eficiente el suministro de energía.
VIDEO:
¿QUÉ ES UN SUPERCONDUCTOR?
LEVITACIÓN MAGNÉTICA
La levitación magnética es un método para mantener un objeto flotando en el
aire solo con la fuerza de un campo magnético, que se opone a la gravedad
mediante repulsión o atracción de imanes. Este principio se usa en los trenes
Maglev, como el de
Shanghái, para reducir la fricción y alcanzar altas velocidades, y también en
aplicaciones futuras como la levitación de
plasma
en la
fusión nuclear.
Este video muestra el funcionamiento de un tren de levitación magnética:
Cómo funciona
Los polos magnéticos iguales (norte-norte o sur-sur) se repelen, creando una
fuerza que empuja el objeto hacia arriba.
• Atracción para la
estabilidad:
Para que la levitación sea estable, se necesita la atracción entre polos
diferentes para evitar que el objeto salga volando.
• Sistemas de control:
En algunas aplicaciones, como los trenes Maglev, se utilizan sistemas de
electroimanes y servomecanismos que ajustan constantemente la fuerza para
mantener el objeto a una distancia fija de la vía, como se muestra en este
sistema de control con
sensores Hall.
Tipos de sistemas
• Electromagnética (EMS):
Usa electroimanes en el tren que se adhieren a la vía por debajo, atrayendo el
tren hacia arriba y levantándolo.
• Con superconductores:
Utiliza materiales superconductores que, al enfriarse, crean campos magnéticos
que pueden repeler o atraer otros imanes, permitiendo una levitación
estable.
Aplicaciones
• Trenes Maglev:
Son el ejemplo más conocido, ya que eliminan el contacto físico entre el tren
y la vía, reduciendo la fricción y el consumo energético para alcanzar
velocidades muy altas.
• Almacenamiento de
energía:
Se puede combinar la fuerza de los imanes con la inercia de un volante para
almacenar
energía cinética, en lugar de energía eléctrica.
• Fusión nuclear:
En el futuro, se podría usar para contener y levitar el plasma en las
reacciones de fusión nuclear, ya que ninguna materia podría soportar las
temperaturas extremas.
ENLACE:
Levitating Train
ENLACE:
La superconductividad
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