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Trenes flotantes

¿Se basará el transporte ferroviario del futuro en la levitación magnética lograda con electroimanes superconductores?

La levitación de un imán sobre un material superconductor es estable. Al contrario de lo que ocurre cuando acercamos dos imanes ordinarios, las corrientes inducidas en el interior del superconductor crean un campo magnético opuesto al del imán que levita, con independencia de su orientación. Este fenómeno se debe al diamagnetismo característico de los superconductores: sometidos a un campo magnético externo, estos materiales impiden que las líneas de campo penetren en su interior. [BRUNO VACARO]

En 2011, con ocasión del centenario del descubrimiento de la superconductividad, nos maravillamos con trenes en miniatura y monopatines que flotaban sobre raíles magnéticos. ¿Anticipan tales prototipos los transportes del futuro? Compañías como la suiza Swissmetro o el consorcio internacional ET3 nos han prometido seguridad, rapidez y frugalidad energética gracias a trenes de sustentación magnética que avanzan en el vacío. La técnica se aplica ya en la línea comercial Transrapid de Shanghái y en los prototipos MLX de los maglev japoneses, poseedores del récord mundial de velocidad sobre raíl: 581 kilómetros por hora en 2003.

¿Levitación estable?
Pero ¿cómo conseguir que un tren entero levite y permanezca estable? En principio, un imán levitará si lo acercamos a otro. Uno de neodimio de pocos gramos, por ejemplo, genera una fuerza de atracción de varios newtons entre polos opuestos o de repulsión entre polos iguales [véase «Levitación magnética», por Marc Boada; Investigación y Ciencia, febrero de 2006]. Sin embargo, pronto descubriremos que el imán que debía flotar girará nada más soltarlo y se adherirá al que debía repelerlo. Con independencia de la configuración elegida, la levitación con imanes permanentes (o electroimanes) es siempre inestable.

En cambio, la levitación de un imán sobre una plaqueta superconductora ­permanece estable. ¿Por qué? Todo material superconductor impide que un campo magnético penetre en él. Al acercar un imán, en su superficie se genera una corriente eléctrica que induce un campo magnético que contrarresta el campo exterior, de modo que anula el campo magnético resultante en el interior. Por tanto, dichas corrientes actúan como un electroimán cuya polaridad coincide con la imagen especular de la del imán inicial, por lo que este será repelido siempre, con independencia de su orientación. Por desgracia, dado que la superconductividad a temperatura ambiente sigue siendo una quimera, no parece fácil construir una instalación de varios kilómetros de raíles superconductores.

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