Levitación magnética – superconductores

Aquí tenemos un vídeo donde podemos observar cómo conseguir que un objeto levite sin usar ningún truco y solo con el poder de nuestra mente, lo que lo convertiría en un buen número para cualquier mago, y que como de costumbre, tiene una buena base física.

¿Qué es lo que vemos exactamente?

Primero, conviene conocer los elementos que entran en juego en el experimento: un simple imán (la pieza cilíndrica dorada), Nitrógeno líquido (ese líquido que vierte sobre el recipiente y que echa humo) y un trozo de otro material.

Así que el único “truco” está en elegir convenientemente este material, el cual debe de ser un superconductor a alta temperatura.

¿Y qué es un superconductor?

Hay materiales que se definen como conductores debido a que permiten que los electrones que hay en ellos (solo una parte, no todos los electrones) se muevan libremente por el material. Dado que los electrones son cargas eléctricas, esto causa que por el material pueda circular una corriente eléctrica, convirtiéndose en un candidato para utilizarlo como medio para transportar electricidad.

El caso más conocido es el del cobre, que por su bajo costo y su alta conductividad es el utilizado para guiar todas las comunicaciones de teléfono y electricidad a nuestros hogares.

Sin embargo, todos estos materiales son conducen perfectamente la electricidad, sino que poco a poco ésta sufre pérdidas que se transforman en calor (el clásico efecto Joule) que ocasionan el calentamiento del cobre. Claro que las pérdidas presentes en el cobre por ejemplo, no son significativas salvo que trabajemos con unas corrientes enormes.

Pero a comienzos del siglo XX se descubrió que ciertos materiales, a temperaturas muy bajas, de unos pocos kelvin ( 0 K (kelvin) = – 273.15 ºC ), se comportan como conductores perfectos, esto es, no presentan ninguna pérdida u oposición a la corriente que circula por ellos, lo cual les convierte en los materiales idóneos para conducir corrientes eléctricas.

El único problema que presentaban es que para que se comporten de esa forma era necesario que su temperatura fuera esa tan baja. Pero varios años después se fue descubriendo materiales que mantenían este comportamiento hasta temperaturas de unos 100 K ( – 173 ºC ), y actualmente se está consiguiendo construir materiales que son superconductores a temperaturas de unos -100ºC.
Por supuesto que una de las búsquedas más importantes actualmente es la de conseguir un superconductor a temperatura ambiente, lo cual acarrearía grandes avances tecnológicos.

Sus propiedades y nuestro experimento

¿Y por qué tenemos que poner un superconductor debajo del imán? podríamos (deberíamos) preguntarnos.
La razón es que una de las propiedades que tienen estos materiales es que si están en presencia de un campo magnético (en este caso el creado por el imán), éstos se oponen totalmente a dicho campo, creando uno de sentido opuesto e igual intensidad, actuando de forma análogo a como si fuera otro imán, pero orientado con los polos opuestos al imán “real”.
Esto causa que ambos campos se repelan, por lo que el imán sufre una fuerza repulsiva hacia arriba que contrarresta a la de la gravedad, obteniendo un imán flotante y bastante estable.

Por último, cabe destacar que el Nitrógeno líquido (que se encuentra a unos 77 K, -196ºC ), se usa para enfriar el material superconductor hasta dicha temperatura, ya que a temperatura ambiente, como podemos observar no se comporta como superconductor.
Una buena imagen son los últimos segundos del vídeo, donde observamos cómo al irse calentando el material, sus propiedades de superconductor van desapareciendo, y por tanto ya no se crea ese campo magnético que repele al imán y éste va descendiendo debido a que la gravedad sí sigue haciendo su efecto.

25 comentarios en “Levitación magnética – superconductores

  1. Me ha sorprendido positivamente este experimento ya que por fin veo como la atracción garvitacional es vencida. Siempre nos han dicho que el peso ayuda a la atracción que la gravedad causa sobre nuestros cuerpos. Tal vez y solo digo tal vez algo de esto uasan las naves espaciales extraterrestres. Dominar la atracción gravitacional sería un principio para lograr los vehículos flotadores sin el uso de mucha energía ni motores. Los felicito

  2. Buenas,
    bueno, en realidad el peso es, de hecho, la fuerza que produce la gravedad sobre dicho objeto, por lo que más que ayudar, es la atracción de la gravedad (por ello, un objeto dado tiene diferente peso en un planeta u en otro, porque la gravedad de éstos cambia, aunque las propiedades del objeto, la masa, son las mismas).

    La razón por la que te podría decir que esto no puede ser utilizado para lograr que vuele una nave espacial (ya sea extraterrestre o terrestre, ya que tampoco tenemos por qué irnos tan lejos) es que esto se basa en una fuerza externa, creada por el objeto de abajo, para elevar nuestro objeto (imán). Así que se debería de tener dicho material superconductor alejado de la nave, estando ésta imantada, por lo que al final solo trasladaríamos en cómo hacer flotar el otro objeto… lo que no puede ser hecho con el mismo método claro, así que finalmente seguiríamos necesitando otra forma de hacer volar la nave.

    Lo “malo” de la energía es que siempre se conserva, por lo que toda la energía que gane una nave (ya sea por aumentar su velocidad o salir de un planeta), se la debemos de dar… de la forma que sea (ahí sí tenemos libertad) pero tenemos que dar esa misma energía, por lo que aunque descubramos un nuevo mecanismo más eficaz, siempre tenemos que darle esa gran energía que necesita la nave para salir de la Tierra, por ejemplo.

  3. Si usted se ha fijado el elicóptero se eleva por la preción de aire que empuja hacia abajo con su élice, los aviónes se elevan logarando una velocidad hasta lograr elevarse por la preción de aire que alan con sus élices y los impulsa hacia arriba llevandolos en lo que, podríamos decir, una almohada de aire que logra que el peso de dicho avión desaparesca y lo libere de la fuerza de gravedad. si lo venos así es como si el avión fuera haciendo un túnel de aire atraves de cual viaja. No es tanto la velocidad con que salió del aeropuerto ya que si los motores de las élices se detienen el avión cae con toda la presión de su peso.
    Como vemos en el elicóptero y el avión hay que lograr una forma de despegar de la tierra, no del planeta, si que del suelo y luego con un escape de aire se moverá hacia donde querramos. Lo que hace este deseo más difícil es que no se use la energía ya conocida y si que el mismo vehículo o nave cree su propia energía y no contamine el espacio terrestre como lo hacen los autos. Como dije anteriormente lo importante es elevarse y luego moverse através del aire con algo de impulso y direcciones. Esto es solo una idea y su experimento le da algo de fuerza para no tener que usar motores, espero haber aclarado algo mi idea. gracias

  4. Efectivamente, y de hecho, para objetos de tierra, ciertamente esto es una posible alternativa, ya probada para trenes (parte de los llamados maglev), donde en vez de hacer que se apoye sobre las vías, se hace que éstas actúen como un imán (haciendo éstas superconductoras, como el objeto del vídeo) y el tren pasa por encima levitando, eliminando todo el rozamiento que ejercen las vías sobre éstos.
    Como todo, el principal problema actual es cómo mantener dichas vías a esta temperatura tan baja, algo que sale excesivamente caro actualmente (por ello, salvo una prueba en Alemania y un tramo en Japón, no existen más trenes con raíles superconductores), pero como todo, con el tiempo se encontrarán formas más económicas, o, algo que ayudaría mucho, superconductores a temperatura ambiente.

    Mi comentario anterior era porque pensé que se refería a naves fuera de la atmósfera terrestre, en donde al no haber dicho aire, sí se requiere siempre que haya que expulsar “algo” para poder moverse, como hacen las naves actuales expulsando gases por unos u otros métodos.

  5. Es importante que los científicos sigan buscando e investigando por que las preguntas tienen respuestas y si los antiguos científicos encontraron respuestas a sus inquietudes más raras aún ahora esas respuestas estan para quien las quiera encontrar. ¿qué pensarían de Newton cuando se fijó el la caida de una manzana? ¿cuátos no se deben haber reído de él? ¿qué pensaría usted si alguien, cualquiera alguien de la calle le trajera una pequeña envoltura, tan pequeña que cabe en su mano y le digera, aquí tengo el invento más grande del mundo? Yo pienzo que el magnetísmo, de los imanes, tiene muchas respuestas y muchos más usos de los que se les da. Como usted como científico sabe que el combustible que se usa para producir electricdad no es tal cosa. El combustible se usa para calentar el agua que al convertirse en vapor mueve las turbinas para que muevan al generador que producirá la corriente eléctrica. O sea el viejo uso del vapor para mover al tren. Aún estamos atrasador en eso. Es como si estubiesemos un pie en el pasado y con nuestras manos tratando de limpiar dónde pondremos el otro pie. pienso yo, ya que el magnetismos parece serlo todo o casi todo. Disculpe usted pero al ver que usted sabe de todo esto aprovecho para aclarar mis dudas y hechar a andar mi imaginación. ¿Cómo lo ve usted, de verdad se ha sacado todo lo que se podía del magnetismo? ahora usan el magnetismo para las puerta. Las cierran magnéticamente y las abren con un botón o con una combinación. Al magnetismo yo lo veo como el tipo bueno de la película. Que después que lo han destruido, humillado, maltratado y hasta despreciado… viene a salvar la humanidad y todos se enteran de que él era….

  6. Bueno, la verdad es que tampoco es el “patito feo” de la película ya que el magnetismo (junto con la electricidad, ya que como descubrió Maxwell, son las dos caras de una misma moneda: el electromagnetismo) es lo que mueve la mayor parte del mundo actual.
    Desde todas las comunicaciones, suministro de energía y uso de ésta en los aparatos que conocemos, hasta la producción de energía, donde se sigue utilizando la evaporación de agua para mover los generadores que generan la electricidad en casi todos las centrales, hasta las nucleares.
    Pero aquí está el magnetismo presente como una de las piezas fundamentales también, ya que estos generadores se basan, fundamentalmente, en un imán y dos bobinas, en donde al moverse el imán es cuando se genera una corriente por las bobinas que son las que transmiten a continuación esta corriente.

    Quizá el magnetismo pueda pasar más desapercibido, pero siempre está presente también, como consecuencia de dicha unión (el electromagnetismo).

  7. el magnetismo a la larga reemplazara los masivos consumos de hidrocarburos, ayudara junto a la electronica el transporte y quizas la navegacion, ya que como sabemos la tierra es un iman gigante, las brujulas trabajand con el al igual que la telefonia celular, satelital, creo q cualquier cosa que emita hondas de radiofrecuencia, escribieron haarto pero sus aportes son bsatante constructivos

  8. Insistiendo en lo de la nave… por hacer hipotesis que no quede. Qué ocurriria si invirtieramos la posición de los materiales? Es decir, que el iman se encontrara en el suelo y el superconductor arriba… tambien se produciría el mismo efecto? y, en tal caso, podría ser usado el campo magnetico terrestre al modo de “iman”?

    Un saludo

  9. Sí, la repulsión es mutua (como la de dos imanes orientados con los polos iguales juntos), por lo que da igual como los pongas, se seguirán alejando.
    Pero no podrías usar el campo magnético terrestre porque es muy débil (con lo de “muy débil” entre comillas) como para poder hacer que se eleven objetos, no hay más que ver que si se pone un imán, ejerce una fuerza mucho mayor otro que pongas al lado que el de la Tierra.

  10. no se si sirva de algo la siguinte formula, la obtuve en motor spain una pagina wec, mi asombro un fisico llanado AMONIO dado una formula que explica todo incluso los campos magneticos: anoto a continucion la formula
    —- E = -a +[a] / B, sinceramente creo que deberiamos redefinir la fisica con esa formula y ver de donde este genio en fisica obtiene una -a para decir que no es posible un motor magnetico o la levitacion magnetica.

  11. mmmm el experimento esta buensimo lo q ocupo son exactamente los materiales para poder hacerlo yo porque la verdad en noce cuales son los materiales q necesito… Por favor si me los pueden mandar exelente

  12. continuo, 3) la gravedad es un hecho, no es cosa imaginada.

    por lo mis calculos graficos me dicen que la gravedad es un hecho o ac-
    cion radial, y que se origina a partir de un punto masico geometrico, en
    el caso de la tierra en el centro de una esfera, esta se radia hacia la
    superficie terrestre y luego al espacio exterior. Con relacion a la masa
    del cuerpo tiene una cantidad constante de radiacion gravitacional, calculos comparativos nos dicen en cuanto el sol en cuanto la luna planetas,etc se
    atraen unos a otros. esta constante verdaderamente vale 2.Un hecho curioso que

  13. comentar es que mis càlculos me llevaron a conocer con exactitùd que el “cordon umbilical “que une a la luna con la tierra y viceversa es de 2600 km2, con un diametro de apenas 57km. este espesor podria servirnos para calcular que cantidad de gravedad por segundo està fluyendo. Tal càlculo servirà para afirmar mi teorìa sobre una gravedad verdaderamente tangible.
    conforme a mis afirmaciones si se investiga con buenos laboratorios( en mi pais Nicaragua lo que se fabrican son dictadores) se puede llegar a descubrir que la gravedad es un hecho modificable, y si se puede modificar, tendremos entonces todo un potencial energetico a nuestra dispisiciòn. Esto es: energia electrica extraida directamente de la gravedad, y transporte aereo liviano o livianizado. De algo se debe estar claro, la gravedad es de origen electromagnetico, en tal o cual dispisiciòn para que un cuerpo sea atraido.

  14. Bueno creo que ya es hora de ir cortando a esas personas que agarran una botella de vino y después cogen el teclado del ordenador…

    LVKAS MMXI, según tú, hay un “cordón umbilical” que une a estas dos. Me imagino que totalmente invisible, transparente, que no se puede tocar, y que todo lo atraviesa sin sentirlo, ya que de otra forma en estos miles de años algún deambulante se habría topado con él y todo el mundo lo podría ver al mirar la Luna.

    Además, tiene 2600 km2 y un diámetro de 57km (según cálculos exactos). Lo bueno aquí es que (a veces) resulta útil repasar lo que se debió aprender en el colegio: En el caso en que el cordón es más corto, que es cuando formase una línea recta Tierra-Luna, un cilindro con esas características solo tiene una longitud de… ¡¡¡ 127 m !!!.
    Es decir, no sé por qué en los edificios altos en lugar de poner luces para alertar a los aviones no ponen unos colchones para cuando choque la Luna con ellos…

    El resto mejor ni mencionarlo. Y en general: aunque en internet resulta gratis decir lo que quieras, siempre es mejor leer algo (tampoco mucho tranquilo!) antes de hablar de un tema que no se sabe… Y después opinar. En lugar de presumir de ignorancia se podrá presumir de conocimiento!😉

  15. disculpe sr. kittyhawk pero se me ocurrio escribir para despertar interes en el asunto, yo no tomo una sola gota de vino, no fumo ni droga alguno soy una persona de sesenta anos y no soy ningun fisico sino un simple artesano hijo de carpintero nicaraguense, la gravedad es un tema que yo no dejo en paz cada dia, durante cuarenta anos de darle vuelta a eso de la caida de los cuerpos, en mi ciudad Leon pregunte por el mejor profesor de fisica para saber, y el me contesto que de la gravedad poco se sabe, digame usted

  16. hay tantos comentarios en internet los cuales entiendo son como negocio,a mi no se me ocurre que alguien este vendiendo un plano para construir un aparato de antigravedad, y como en los comentarios a kittyhawk algunos dicen sobre aplicaciones gravitacionales y extraterrestres yo quise poner los pies sobre la tierra,mas nunca ebrio. Me gustaria mostrarle un grafico para que vea que es lo que quiero decir con lo de “cordon umbilical” o vinculo gravitacional. La luz viene a nosotros de manera invisible en la forma de microondas, rayos equis, rayos cosmicos, y aun la luz visible es invisble sino hasta que se dscompone para ser vista, pero es intangible.

  17. Buenas,
    lo de la copa de vino era para hacer referencia a que cada vez más (como puedes leer en bastantes otros comentarios también) cada uno escribe “su” idea, olvidándose de que lo primero que tiene que cumplir ésta es estar de acuerdo con lo que observamos. Es decir, sabemos que la ley de Newton funciona, y que la Relatividad también, porque lo vemos, pues no se puede decir que ambas están mal y que algo que es completamente diferente y opuesto estará bien.

    Por eso te dejaba el cálculo de la distancia, para que vieras que ya solo con ese punto se comprueba fácilmente cómo dicha idea es totalmente errónea (da resultados totalmente absurdos).

    Lo de que poco se sabe de la gravedad, en efecto, pero desde luego es relativo. Es lo mismo que decir que sabemos muy poco de motores de propulsión. Sabemos lo suficiente para entender y conocer la posición de los planetas durante miles de años, cómo lanzar una sonda y que llegue a miles de millones de kilómetros con únicamente un margen de menos de un kilómetro, vemos que la Relatividad describe perfectamente la gravedad y que es correcta para todo lo que vemos y esto nos permite construir GPS que dan la posición con menos de un metro de error…

    Por eso digo, antes de contar nuevas ideas, que no funcionan, basta leer la ley de Newton, o un poco de la Relatividad General para entender cómo funciona todo eso. No se necesita más. Ni devaluarlas introduciendo incongruencias.

    Saludos.

  18. muchas gracias Sr. Kittyhawk por su atenciòn se ve que su blog no està tan abandonado desde esas preguntas en el 2009, en este diciembre de 2011 estaba buscando sobre superconductores, porque de niño habia leido sobre la Cavorita, una substancia que inventa un cientìfico en la novela de Herbert George Wells, The first men on the moon. Con esta explicacion que Ud. hace sobre levitacion magnètica, quedo claro que la aplicacion de frio en imanes altera su informaciòn tal que este como que congela su polaridad. Y algunos comentaron sobre que este fenòmeno anulaba la gravedad quise intervenir con un comentario contrario, de ahi me introduje en la gravedad que para mi es un tema fascinante. Hasta ahora no he mencionado cosa cuantica alguna, pues aun no acabo de entender esa dualidad de la luz , el electron y otros ones, en que se dice son particula y son onda a la vez. Uno lee, soy un buen autodidacta y tengo al menos unos cincuenta años de tener gusto por temas que considero son un misterio, a pesar de nuestra ciencia tan avanzada. Gracias por responderme, y mis disculpas si meto la pata con lo poco que sè.

  19. Hola me gustaria saber que material es el superconductor si es cobre, aluminio etc. Pues ya consegui el nitrogeno liquido los imanes solo me falta el superconductor🙂

  20. Alguien sabe algo a cerca de un descubrimiento llevado a cabo por un estudiante chino, creo.
    que al parecer hizo levitar objetos con determinadas frecuencias?,y que la noticia aparecío en TV y desaparecío de repente.

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