Levitación magnética y algunos ejemplos claros

Los materiales o la materia posee intrínsecamente propiedades magnéticas, las cuales vamos situar a continuación:

Ferromagnetismo: Se conoce como ferromagnetismo a un fenómeno en el cuál ciertos materiales como metales y aleaciones son imantados frente a un campo magnético que se les aplica, y conservan parte de este magnetismo una ves que se los aleja del campo, convirtiéndose así en imanes permanentes o que producen un campo magnético constante en el tiempo. Podemos citar como ejemplos de estos materiales el hierro, el acero, el cobalto, el níquel, etc.

Diamagnetismo: Se conoce como diamagnetismo a una propiedad en la cuál los materiales repelen por lo general ligeramente los campos magnéticos, contrario al paramagnetismo, básicamente todos materiales o elementos y compuestos químicos responden de manera diamagnética y paramagnética de acuerdo al campo magnético que se les aplica en cierta proporción dependiendo de su propiedad o composición, pero en ciertos materiales este diamagnetismo es mas notorio, podemos citar como ejemplo el agua, hidrógeno, bismuto metálico, gases nobles, el oro, el cobre, el azufre, el grafito, etc.

Paramagnetismo: Consiste en una propiedad en la cuál los materiales crean un campo magnético en la misma dirección del campo magnético que se les induce, por lo general son atraídos por los imanes o electroimanes, pero a diferencia de los materiales ferromagnéticos estos no conservan el magnetismo, algunos ejemplos de estos materiales son el aluminio, el aire, magnesio, titanio, wolframio. 

Las dos últimas propiedades son muy débiles, muy difícil de notarlas a simple vista a diferencia del ferromagnetismo que es el mas fuerte, pero en este caso nos centraremos en el diamagnetismo para poder explicar algunos ejemplos muy curiosos sobre levitación gracias a esta propiedad.

Levitación por diamagnetismo:  Esta clase de levitación aprovecha la propiedad antes descrita de magnetismo, primeramente vamos a  mostrar un ejemplo muy básico de levitación en el que se hace levitar un trozo de grafito que parece que la mayoría ya lo conoce, ya que hay muchos videos de YouTube mostrando este experimento.

Ahora vamos a mostrar otro ejemplo en el que se utiliza un material diamagnético diferente como lo es el agua, aunque este es más un ejemplo de repulsión:

Y si no faltaba también se puede hacer repeler o levitar seres vivos (aunque pequeños por el momento).

Para este último ejemplo se necesita un laboratorio de alto campo magnético, ya que obviamente los seres vivos están compuestos principalmente de agua (aunque no en su totalidad), por lo tanto para lograr que floten se necesita un campo magnético muy alto para poder anular la fuerza de gravedad. Esta clase de laboratorios son toda una planta que se encarga de producir un campo magnético con una fuerza magnética de 80 Teslas, con lo cual pueden levantar estos objetos unos pocos metros del suelo en un contenedor controlado.

Levitación por repulsión de imanes y electroimanes: Este tipo de levitación usa el principio de la repulsión por polaridades iguales como todos lo hemos experimentado alguna vez jugando con los imanes, pero en un ambiente muy bien establecido para que los imanes se pongan en la respectiva posición para que no se descarrilen, lo mismo también con los electroimanes, tal ejemplo de esto es el tren de levitación magnética, y otros ejemplos con fines algo más didácticos o decorativos, que solamente mantienen objetos suspendidos en el aire sin desplazamiento lineal. Para el caso del tren de levitación no solo se requiere que los imanes estén en la posición correcta sino también se necesita un sistema de control avanzado que regule la velocidad y la intensidad durante todo el trayecto. Lo mismo con los dispositivos solo mantienen suspendidos objetos por magnetismo, hay sensores y un sistema electrónico automático que regulan el campo magnético para que el objeto se mantenga siempre en una misma posición, a pesar de que haya perturbaciones que los hagan desubicar. 

También se puede lograr la levitación estable solamente usando imanes, y uno gira y mantiene una inercia, el otro se mantiene fijo.

Levitación por superconductividad: Este tipo de levitación aprovecha una propiedad que tienen ciertos materiales, que consiste en llegar a una resistencia eléctrica nula, a una determinada temperatura (de cero absoluto), para el caso de los metales y aleaciones se va perdiendo la resistencia a medida que desciende la temperatura. Otra clase de materiales no metálicos como algunos cerámicos son superconductores a altas temperaturas. En síntesis la superconductividad lo que hace es circular una corriente al momento de acercar un campo magnético a este superconductor, produciendo un campo magnético contrario y con la misma intensidad que el que se indujo previamente, produciendo así una repulsión, que es aprovechada para lograr la levitación de objetos.

Tendríamos así dos tipos de superconductores para las temperaturas frías uno de tipo 1 y otro de tipo 2. El primero no permite que ningún campo magnético externo lo penetre lo que se conoce como efecto Meissner, el segundo es imperfecto y puede dejar que sí penetre algo del campo magnético externo por las pequeñas imperfecciones del material, por tanto si se le aplica un campo magnético muy intenso o superior al crítico este material deja pierde la propiedad de superconductividad.

En el siguiente video vemos un ejemplo claro de levitación por superconductividad fría a una temperatura de -185° C, se utiliza como material superconductor zafiro.

Referencias:

https://es.wikipedia.org/wiki/Diamagnetismo

https://www.ecured.cu/Paramagnetismo

Feynman Física vol. II. Electromagnetismo y Materia - Richard Feynman

El secreto de Nikola Tesla la película | Resumen | Criterio

Una película (estrenada en 1980), que encontré explorando internet, que nunca me imaginé que iba a encontrar, que nos cuenta sobre la vida del científico, (o descubridor como se autodenomina ) Nikola Tesla. Comienza con una entrevista a Nikola Tesla cuando ya era anciano, en la habitación del hotel, luego se retoma la juventud de Tesla, llega a Estados Unidos para contactarse con Thomas Edison, por recomendación y para proponer la corriente alterna como un proyecto a llevar cabo por la compañía de Edison (General Electric Company) para revolucionar al mundo, Edison se niega y por tal motivo Tesla decide marcharse, en cambio Edison le dice que igualmente se quede para ayudarlo a trabajar en otros proyectos ya que su talento es útil. Aquí También Tesla conoce a otras dos personas una de ellas es Cáterin y un director de una revista (ambos esposos).

Después de diferencias con Edison Tesla sale de esa compañía, y consigue trabajos más humildes, en una escena se lo ve cavando una zanja, y llegan Cáterin y el director  para proponerle un mejor trabajo, y  lo acepta y le dan la tarjeta para que los contacte más tarde. Posteriormente rechaza este trabajo también, y más tarde conoce al director de la compañía de telegrafía Western Union, quien lo contrata en un trabajo para construir unos generadores. Más tarde en una demostración en público en donde también estaban Thomas Edison y George Westinghouse (ambos rivales), se debatía la utilidad de la corriente alterna y su eficacia para ser distribuida más lejos( y más potente) a diferencia de la corriente continua (que es antinatural), Edison seguía defendiendo su corriente continua y argumentando que la corriente alterna no tiene fines prácticos, y a pesar de todo Westinghouse (fundador de Westinghouse Electric Company) decide apoyar a Tesla y financiar la corriente alterna.

Se arman disputas y por lo cuál se crean campañas para favorecer y otras para desprestigiar la corriente alterna, en este sentido Edison electrocuta animales vivos ante el público para demostrar lo poco seguro de la corriente alterna.

Más tarde y a pesar de las dificultades se logra instalar la primera planta generadora de corriente alterna en las cataratas del Niágara. Hay lapsos en la película donde se muestran escenas de la infancia y juventud de Tesla en su pueblo natal Lika en el imperio austrohúngaro, es así también como se cataloga a Tesla como una persona rara con hábitos raros y con un supuesto sexto sentido y visiones en su mente, algunos piensan que está loco, por tal motivo ante un discurso en público, sufre un pequeño ataque de ansiedad y es como que predijera que su madre va a morir, por lo cual decide viajar a Europa para reencontrarse con ella. A su retorno Tesla parece perder la razón por la muerte de su madre, es ahí cuando su amigo George le cuenta que su compañía está en problemas y que tiene deudas, y no sabe que hacer porque también le debe dinero a Tesla (10 millones de dólares), entonces Tesla decide ceder su dinero a su amigo y argumenta que no le interesa el dinero.

Tesla También conoce a un magnate JP Morgan, con quien intenta pedir apoyo financiero para otros de sus proyectos, (pero debido a que hay un supuesto robo de patentes de Tesla), sin embargo con las noticias que aparecen en los diarios, Tesla pierde credibilidad y derechos de autoría, porque otros científicos de Europa han puesto ya en práctica sus ideas (como por ejemplo el proyecto de Marconi para telegrafía inalámbrica). En el último proyecto de Tesla, JP Morgan decide abandonarlo a su suerte ya que lo considera un loco y que su proyecto de Torre Wardenclyffe es una utopía, ya que es poco viable distribuir energía alterna de manera gratuita a todo el mundo y a través de la ionosfera.

 A lo largo de la película se observa también algunos roces de amistad muy cercana ( y algo románticos) entre Tesla y Cáterin, pero cada uno argumenta que no es posible que puedan tener una relación (ya que Cáterin es casada), Cáterin hubiera deseado haber conocido a Tesla antes de casarse.

Mi análisis y argumento al respecto:

Pienso que es una muy buena película, y me parece que es la única en su tipo, y que debería popularizarse más, para conocer más sobre la vida de Tesla, y conocer más sobre la historia del desarrollo de la humanidad, conocer el origen del desarrollo de la corriente alterna como fuente de energía y de trasmisión de información, y como esta cambió al mundo, en el ámbito de la Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Telecomunicaciones y Física.

Al respecto del robo de patentes me parece que tal vez si pudo ocurrir, no obstante hay la posibilidad de que muchos descubridores e inventores lleguen a la misma conclusión a veces y consigan resultados muy similares en sus proyectos e investigaciones.

Las excentricidades de Tesla y sus hábitos raros, son tomados a veces como algo esotérico y de sobrenatural, si es verdad que puede haber gente más despierta en lo que se refiere a espiritualidad consciencia y meditación, tener una intuición más aguda, una percepción más desarrollada que los demás (que da la impresión de tener un sexto sentido y poderes sobrenaturales), pero hay gente y publicaciones que exageran con esto y tal vez distorsionen hechos que si son reales en lo referente a la vida de Tesla.

Con respecto al acto generoso de Tesla, de crear un transmisor de energía libre y gratis para todo el mundo, pienso que es algo digno de admirar, sin embargo considero que hay que ser realistas y reconocer que el dinero es una herramienta de la que no podemos librarnos tan fácilmente, la necesitamos para sobrevivir sobre todo en el mundo actual, por lo cual hay muchos recursos que son un negocio, la economía también depende de eso, lo que sí se puede es hacer más eficiente es la forma en cómo se explota esta energía, y reducir costos, pero nunca será completamente gratis, se puede crear también más fuentes de energía más limpia y con recursos renovables.

En el siguiente enlace podrán ver la película, está casi completa, hay algunas escenas suprimidas, posee subtítulos en español, la vi hace más de tres años:

Finalmente encontré otro enlace que se ve mejor: