Investigadores suizos fabrican imán superconductor de 3,1 mm capaz de generar hasta 42 teslas con menos de 1 vatio.
- Imán superconductor ultracompacto.
- Diámetro de apenas 3,1 milímetros.
- Campos magnéticos de hasta 42 teslas.
- Menos de 1 vatio de consumo eléctrico.
- Tecnología basada en cintas superconductoras REBCO.
- Posible revolución en resonancia magnética nuclear.
- Equipos científicos más accesibles y menos costosos.
Un imán en miniatura rivaliza con los gigantes en fuerza por primera vez
Los imanes fuertes tienden a ser grandes y consumir mucha energía, pero un nuevo diseño ha producido un imán poderoso que cabe en la palma de la mano, lo que lo hace más práctico y asequible.
Incluso los imanes pequeños a veces pueden ser excepcionalmente potentes.
Un imán lo suficientemente pequeño como para caber en la palma de la mano puede igualar la fuerza de algunos de los imanes más poderosos del mundo por primera vez.
Los imanes potentes desempeñan múltiples funciones en la ciencia y la tecnología, con aplicaciones en diversos campos, desde la resonancia magnética y los aceleradores de partículas hasta la fusión nuclear. Los más potentes están hechos de superconductores, materiales capaces de conducir electricidad con una eficiencia casi perfecta cuando se enfrían lo suficiente.
Pero los imanes superconductores que producen fuertes campos magnéticos suelen ser voluminosos: los más pequeños suelen tener el mismo tamaño que el robot R2D2 de Star Wars, mientras que los más grandes son comparables a un edificio de dos pisos, dice Alexander Barnes de la ETH Zurich en Suiza.
Él y sus colegas han construido un imán superconductor que compite en potencia con esos imanes grandes, pero mide solo 3,1 milímetros de diámetro. Lo crearon enrollando una fina cinta de un material cerámico llamado REBCO, que se vuelve superconductor al enfriarse a temperaturas extremadamente bajas. Estas bobinas producen campos magnéticos al pasar corrientes eléctricas a través de ellas.
El equipo compró la cinta REBCO a una empresa comercial y se propuso encontrar el mejor diseño de imán, lo que implicó fabricar y probar más de 150 prototipos. Su estrategia fue sencilla y muy propia de la ingeniería experimental: probar, fallar rápido, ajustar… y volver a intentarlo.
Finalmente se decidieron por un diseño que consiste en dos o cuatro bobinas superconductoras con forma de “panqueque”. Con ellas lograron generar campos magnéticos de 38 teslas y 42 teslas, respectivamente.
Para ponerlo en perspectiva: un imán de nevera suele tener menos de 0,01 teslas. Los imanes que actualmente producen los campos magnéticos constantes más intensos del mundo rondan los 45 teslas, pero pesan toneladas y pueden requerir hasta 30 megavatios de potencia.
Este nuevo imán, en cambio, funciona con menos de 1 vatio. La diferencia es brutal.
Campos magnéticos extremos… pero en tamaño de laboratorio
El objetivo final del equipo es utilizar este dispositivo en resonancia magnética nuclear (RMN), una técnica experimental fundamental en química, medicina y ciencia de materiales.
La RMN permite analizar la estructura de moléculas complejas —por ejemplo, fármacos, proteínas o catalizadores industriales— observando cómo interactúan sus núcleos atómicos con campos magnéticos muy intensos. El problema es que los equipos actuales son enormes, caros y requieren infraestructuras especializadas.
Reducir el tamaño del imán cambia las reglas del juego.
Si esta tecnología madura, muchos laboratorios pequeños podrían acceder a instrumentos de RMN de alto campo que hoy solo existen en grandes centros de investigación. Eso podría acelerar el desarrollo de nuevos medicamentos, materiales avanzados o catalizadores más eficientes para procesos industriales.
Mark Ainslie, investigador del King’s College de Londres, considera que este avance es significativo porque demuestra que los campos magnéticos ultrapotentes ya no dependen necesariamente de instalaciones gigantescas.
Eso sí, aún quedan desafíos técnicos. Entre ellos, lograr una uniformidad perfecta del campo magnético, algo esencial para experimentos científicos de precisión, y controlar mejor el comportamiento electromagnético de las bobinas superconductoras.
Potencial
El desarrollo de imanes superconductores ultracompactos abre puertas que van mucho más allá de la química experimental.
Por un lado, podría facilitar el diseño de equipos científicos más eficientes y descentralizados, reduciendo la necesidad de grandes instalaciones centralizadas que consumen enormes cantidades de energía.
También podría impulsar avances en tecnologías clave para la transición energética, como nuevos materiales para baterías, catalizadores para hidrógeno verde o procesos químicos más eficientes y menos contaminantes.
A largo plazo, dispositivos magnéticos compactos también podrían tener aplicaciones en sensores científicos, diagnósticos médicos portátiles o instrumentación industrial avanzada.
Es una de esas innovaciones que parecen pequeñas —apenas unos milímetros— pero que, con el tiempo, terminan cambiando muchas cosas. A veces la revolución no llega con máquinas gigantes. Llega enrollada en una bobina microscópica.
Más información: 40 Tesla miniature magnets | Science Advances
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