Sin precedentes

Adiós a la gravedad: descubren material que flota en el aire

Este sistema de levitación prescinde de cualquier necesidad de energía externa y posee el potencial de transformar radicalmente la fabricación de sensores extremadamente sensibles.

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El Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) en Japón estableció un hito sin precedentes en el campo de la física.

Un equipo de investigadores, liderado por el profesor Jason Twamley, desarrolló una plataforma flotante utilizando grafitos e imanes dentro de un entorno al vacío. 

Este innovador sistema de levitación no requiere energía externa y tiene el potencial de impulsar avances significativos en la creación de sensores altamente sensibles para mediciones precisas.

Los detalles de este descubrimiento fueron publicados en la revista Applied Physics Letters.

 Un hito en la física abre nuevas posibilidades para sensores ultrasensibles. Fuente: OIST. 

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Levitación sin contacto: el avance científico que desafía las leyes de la física

Los investigadores están explorando materiales levitantes, sustancias que pueden mantenerse suspendidas en una posición estable sin necesidad de contacto físico o soporte mecánico.

Hasta el momento, la forma más habitual de levitación se produce mediante la utilización de campos magnéticos.

El grafito, una forma cristalina de carbono, exhibe un fuerte rechazo hacia los imanes, mostrando propiedades altamente diamagnéticas.

Cuando se coloca sobre un sustrato ferromagnético, se forma una plataforma de levitación que funciona de manera autónoma, similar a los trenes de levitación magnética

Para capitalizar esta característica, los científicos llevaron a cabo un proceso químico en el que recubrieron microscópicas perlas de grafito con sílice y posteriormente mezclaron este polvo recubierto en cera.

El resultado fue la creación de una fina placa cuadrada de aproximadamente un centímetro de espesor, que se encuentra en levitación sobre los imanes dispuestos en un patrón de cuadrícula.

Grafito desafía la gravedad: levitación sin contacto abre un mundo de posibilidades. Fuente: OIST. 

La "amortiguación de Foucault"

El diseño de una plataforma flotante que no requiera energía externa enfrenta diversos desafíos, siendo uno de los principales la "amortiguación de Foucault"

Este fenómeno se refiere a la disminución progresiva de la energía en un sistema oscilante debido a la influencia de fuerzas externas a lo largo del tiempo.

El paso de un material conductor a través de un campo magnético intenso resulta en la generación de corriente eléctrica inducida, lo que conlleva a pérdidas de energía. 

En este contexto, un equipo de científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) se dedicó a la tarea de crear una plataforma con la capacidad de flotar y oscilar de manera continua sin sufrir pérdidas de energía.

Este tipo de plataforma, caracterizada por su fluidez y ausencia de obstáculos, presenta un potencial prometedor en una variedad de aplicaciones, como la creación de sensores innovadores para la medición de fuerza, aceleración y gravedad.

Un paso más hacia la precisión cuántica

No obstante, existe otro desafío: minimizar la energía cinética de la plataforma en movimiento.

Esto tiene una importancia dual. En primer lugar, aumenta la sensibilidad de la plataforma. En segundo lugar, reducir su movimiento hacia el régimen cuántico podría abrir oportunidades para mediciones de alta precisión.

A través de modificaciones químicas, lograron convertir el grafito en un aislante eléctrico. Esta transformación detiene las pérdidas de energía y posibilita que el material flote en el vacío.

"El calor impulsa el movimiento, pero con un control constante y ajustes en tiempo real, podemos enfriar el sistema de manera efectiva", explicó Twamley.

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