Levitación Magnética

La levitación magnética es el efecto de levitar un elemento por medio de un fenómeno que se fundamenta en el principio de repulsión que tienen dos polos de igual carga magnética, que con el debido control provoca que un cuerpo se mantenga suspendido en el aire.
También este principio se aplica a lo que se denomina efecto Meissner-Ochsenfeld, una propiedad inherente de los superconductores. La superconductividad es una característica de algunos compuestos, los cuales, por debajo de una cierta temperatura crítica, no oponen resistencia al paso de la corriente; es decir: son materiales que pueden alcanzar una resistencia nula.
Esta tecnología ha sido empleada en diferentes elementos como celulares que tienen un sistema de panel deslizable, sin embargo, donde se destaca es en la construcción de trenes de alta velocidad, los que se deslizan sobre superconductores y supone un mayor rendimiento al necesitar solo de un impulso inicial y circular sin fricción con la superficie. Con tecnología alemana, japonesa y francesa  estos trenes pueden alcanzan la espectacular velocidad 650 km/h como máximo.

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Es posible la levitación magnética de elementos de gran envergadura

La levitación magnética es un fenómeno descubierto aproximadamente en el año 1933 por los científicos Walter Meissner y Robert Ochsenfeld, pero a pesar de los 76 años que cumple aún no es un tipo de tecnología masiva, probablemente por el alto costo que involucra su implementación y mantención..

No obstante los precios que esto involucra, ya es posible desde los años 80 el transporte de personas en trenes de levitación magnética en Alemania, Inglaterra y Japón, quienes cuentan con las primeras patentes de este tipo de transporte y precisamente en el año 1979 en Hamburgo, Alemania, pionero en el transporte de personas en un MAGLEV (tren impulsado por levitación magnética), fue presentado un tren denominado Transrapid 05, el cual recorría una pista de 908 metros y fue presentado en la Exposición de Transporte Internacional, logrando trasladar unas 50.000 personas.

Esta experiencia podría catalogarse como levitación magnética de gran envergadura, sin embargo, existen otro tipo de elementos considerados como tal, siendo posiblemente la minería uno de los rubros de mayor tonelaje. Con este horizonte, el año 2005 en la Universidad de Nottingham en Inglaterra, se ha descubierto la posibilidad de levitar magnéticamente los materiales más pesados de la naturaleza, como el plomo, el oro, el platino y en teoría podrían hacer levitar elementos 15 veces más pesados que el osmio, el elemento más pesado de la naturaleza.

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Teoría que lo sustenta

Existen en la naturaleza algunos elementos que tienden a magnetizarse en dirección opuesta al campo magnético que se les aplica, fenómeno se conoce como efecto Meissner. La levitación magnética se produce en materiales diamagnéticos que son  suficientemente fuertes como para mantener equilibrado su peso. Si el material es sumergido en un fluido como el oxigeno líquido se potencia más aún por un fenómeno conocido como el principio de Arquímides.  El oxígeno líquido es muy combustible y se usa como carburantes para cohetes, lo que lo hace ser un peligroso elemento, sin embargo hace mucho mas fácil la flotabilidad, la levitación de materiales densos, ya que el oxigeno liquido amplifica el efecto de flotabilidad provocado por el magnetismo inherente de cada molécula de oxígeno, lo que permite levitar objetos pesados como el oro, el plomo, el platino, etc.

El efecto Meissner es el sustento de toda esta teoría y trata fundamentalmente de la levitación magnética de elementos denominados superconductores, por la alta capacidad de conducir la energía magnética. Este fenómeno, que se comenzó a estudiar en los años 30, consiste en que el campo magnético de los superconductores se anula completamente y las líneas de campo magnética son expulsadas de su interior, por lo que se comporta como un material diamagnético perfecto, esto es una propiedad que tienen los superconductores de ser repelidos por imanes. Sin embargo los superconductores pueden alcanzar una temperatura crítica, de este modo el campo magnético puede penetrar en el material sin oposición alguna lo que anularía el efecto meissner. No obstante a esto un grupo de investigación del Institut de Ciencia de Materials de Barcelona del CSIC ha desarrollado los superconductores de alta temperatura crítica, que son capaces de mantener flujo magnético mediante las corrientes eléctricas atrapadas en su interior.

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Costo de esta tecnología

En esto radica el gran inconveniente que involucra el utilizar esta tecnología. Es muy difícil poder determinar el costo de la levitación magnética, puesto que cada uno de los países que la utilizan la han diseñado de manera propia, es decir, el tren MAGLEV de Japón lo han diseñado acorde a sus necesidadesas, de igual forma para todos los países que los construye, en los que cada uno tiene diferentes metodologías y cuentan con diferentes tecnologías para complementar el fenómeno de la levitación, aunque su punto de convergencia es el mismo, todas se fundamentan en el efecto de Meissner. En particular hemos reunido algunos datos que hablan de que el tren de Shangai, en China, que cubre el trayecto desde esa ciudad al aeropuerto de Pudong el que tuvo un costo aproximado de 1.300 millones de dólares por un tramo de 32 Km, sin embargo, el dinero involucrado en toda la investigación y desarrollo de los prototipos han tenidos un costo aproximado a los 20.000 millones de dólares, lo que sin duda supera por mucho el costo de trenes convencionales, en los que los materiales y repuestos de mantención se encuentran estandarizados, lo que significa una mayor competencia en el mercado, estimulando el menor costo de las piezas y su mantención. La instalación de rieles, también los vagones son de costos menores en los trenes convencionales que los denominados MAGLEV. No olvidar que es una tecnología que está prácticamente en una fase experimental, lo que supone que es cuestión de tiempo para que sea de un uso masivo y alternativo a los trenes convencionales, los que que de igual manera han desarrollado trenes de alta velocidad como los llamados TGV.

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¿Es posible que Chile construya un tren de alta velocidad?

La posibilidad de que Chile construya un MAGLEV es a nuestro juicio casi nula, ya que el alto costo en dinero y energético que demanda limita las posibilidades de que nuestro país cuente con dicha tecnología. Hay que considerar también que ni siquiera se ha logrado consolidar un sistema de trenes convencionales aunque nuestra geografía es ideal para ello.

Es doblemente difícil lograr la construcción de un tren como éste, ya que no contamos con la ingeniería necesaria y tendríamos que importar la capacidad de construir trenes como de levitación magnética, lo que implica un costo agregado al ya elevado valor.

Sin embargo, si por un momento olvidáramos el alto costo e impacto que tiene el instalar un medio de transporte como este podríamos disfrutar de traslados mucho menores, es asi como luego de calcular podríamos cubrir la distancia de Valparaíso Santiago en tan solo 25 minutos, una hora y cinco minutos aproximadamente menos que en la actualidad, además podríamos disfrutar de contar con esta tecnología de última generación.

Sin duda que una vez que se puedan solucionar los problemas derivados de las desventajas de utilizar este sistema, podría ser una solución acorde a las necesidades de las nuevas sociedades que necesitan de mayor rapidez en los traslados y de alguna manera acercar las ciudades, pudiendo generar mayores vínculos sobre todo en lo comercial.

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Soluciones que genera esta innovación

Sin duda que las soluciones que genera esta nueva tecnología son independientes para cada país en los que se implementa, ya que cubre sus propias necesidades de transporte o de lo que estimen convenientes para el uso de la levitación magnética. En general una de las principales soluciones es que reduce considerablemente el tiempo de traslado de un lugar a otro, ya que estos trenes alcanzan una velocidad de 431 Km/h, como en el caso del tranisrapid de Shangai y pueden escalar en pronunciadas pendientes, lo que solucionaría muchas situaciones respecto de la geografía de cada país, sobre todo en países como el nuestro que tiene diversos cordones transversales que cruzan nuestros valles centrales y cordilleras. Las altas velocidades hacen que los maglev se conviertan en competidores directos del transporte aéreo y la falta de contacto físico entre el carril y el tren hace que la única fricción sea con el aire. Por lo que los trenes maglev pueden trasladarse a muy altas velocidades.

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