Un equipo de científicos chinos ha desarrollado el imán resistivo más potente del mundo, que produce un campo magnético constante de 42.02 Tesla. El campo magnético generado es más de 800.000 veces superior al de la Tierra.

¿Qué es un imán resistivo?

Los imanes resistivos, fabricados con alambres metálicos enrollados, se utilizan habitualmente en instalaciones de investigación magnética de todo el mundo.

Este logro se considera otro gran avance del CHMFL (High Magnetic Field Laboratory, Chinese Academy of Sciences), tras su éxito en 2022 con el imán híbrido de 45.22 teslas más potente del mundo.

Según la institución, tras casi cuatro años de incesantes esfuerzos, científicos e ingenieros perfeccionaron la estructura del imán, optimizaron su proceso de fabricación, y lograron un campo magnético estable de 42.02 tesla con una fuente de alimentación de 32.3 MW, superando el récord de 41.4 tesla establecido por el US National High Magnetic Field Laboratory en 2017.

El imán récord podría conducir a novedosos descubrimientos en física

Según Joachim Wosnitza, físico del Dresden High Magnetic Field Laboratory (Alemania), el imán récord de China sienta las bases para desarrollar imanes fiables capaces de sostener campos magnéticos aún más fuertes. Estos avances podrían allanar el camino para que los investigadores descubran una nueva física inesperada.

Los imanes de alto campo son herramientas esenciales para explorar las propiedades ocultas de materiales avanzados como los superconductores, que pueden transportar corriente eléctrica sin generar calor residual a temperaturas muy bajas. Estos potentes campos magnéticos también brindan la oportunidad de observar fenómenos físicos totalmente nuevos y manipular estados de la materia, ofreciendo valiosos conocimientos sobre la física de la materia condensada.

El imán resistivo de los Chinese Academy of Science’s Hefei Institutes of Physical Science tiene un campo magnético de 42.02 tesla. Crédito de imagen: CHMFL

Según Alexander Eaton, físico de la materia condensada de la University of Cambridge, los campos magnéticos elevados son especialmente útiles para experimentos que requieren mediciones muy sensibles, ya que mejoran la resolución y facilitan la detección de fenómenos sutiles.

Cada tesla adicional mejora enormemente la precisión de estas mediciones, lo que permite comprender mejor los efectos físicos más difíciles de detectar.

Guangli Kuang, especialista en campos magnéticos elevados de la SHMFF (Chinese Academy of Sciences’s Steady High Magnetic Field Facility), explicó que el equipo dedicó años a perfeccionar el imán para alcanzar este nuevo récord, señalando que el logro no fue nada fácil.

Un nuevo estudio destaca las ventajas de los imanes resistivos

Los imanes resistivos, aunque son una tecnología más antigua, pueden mantener campos magnéticos elevados durante periodos más largos que los imanes híbridos o totalmente superconductores más recientes. También ofrecen la ventaja de aumentar rápidamente sus campos magnéticos, lo que los hace muy versátiles para experimentos.

Sin embargo, su principal inconveniente es el elevado consumo de energía, que encarece su funcionamiento. Por ejemplo, el imán resistivo del SHMFF necesitó 32.3 megavatios de electricidad para alcanzar su campo récord, lo que exige una sólida justificación científica para el uso de tales recursos.

El reto del alto consumo de energía está impulsando el desarrollo de imanes híbridos y totalmente superconductores que puedan producir campos magnéticos elevados con menos energía. En 2019, los investigadores del NHMFL crearon un pequeño imán superconductor que alcanzó brevemente un campo de 45.5 teslas y ahora están trabajando en un imán superconductor más grande de 40 teslas para experimentos. Mientras tanto, el equipo del SHMFF está construyendo un imán híbrido de 55 teslas.

Aunque se espera que el funcionamiento de estos nuevos imanes sea más barato que el de los imanes resistivos, también tienen sus propios retos, como unos costes de construcción más elevados y unos sistemas de refrigeración complejos.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature.

[FT: independent]

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