Levitación diamagnetica

Levitación diamagnética
Martin Salas Meriño Universidad del Norte Programa de ingeniería electrónica msalasj@uninorte.edu.co Juan Rosales Navarro Universidad del Norte Programa de ingeniería electrónica sjrosales@uninorte.edu.co

May 2, 2011

Abstract

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Levitación Diamagnética

In this paper we discuss the bene…ts and characteristics of diamagnetic levitation. This is the process 2.1¿ Qué es la levitación diamagwhereby through the property of diamagnetic matenética? rials in the presence of a magnetic …eld is achieved the object to ‡oat through these produce an opposing Existen materiales con propiedades o comportamienmagnetic …eld. tos especí…cos a los campos magnéticos, dichos materiales se distribuyen en tres grupos esenciales ferromagnéticos, paramagnéticos ydiamagnéticos. La levitación diamagnética es una aplicación del 1 Introducción diamagnetismo, gracias a la capacidad de estos materiales diamagnéticos que tienden a generar una oposiLos materiales diamagnéticos son aquellos que poseen ción muy débil a un campo externo que actúa sobre la característica de ser repelidos al momento de ser él, se utilizan de manera adecuada basándose en el afectados por un campomagnético. En 1939 se des- efecto de la fuerza repulsiva, para lograr un proceso cubre la levitación diamagnética cuando se pequeños muy sencillo de levitación en objetos ligeros; aunque gránulos de gra…to y bismuto levitaron en presencia podemos observar que al aplicar un campo magnético de un campo magnético. Luego de esto se realizaron muy fuerte materiales como el bismuto y el gra…to sediferentes experimentos haciendo levitar reptiles pe- puede producir la suspensión de su propio peso. queños, agua, helio, entre otros objetos. Esta caracEl principio para lograr la levitación de un cuerpo terística era más vista como algo curioso que como un se debe a un campo magnético externo que interactúa instrumento en potencia de la ciencia. En la actual- con el objeto que se quiere hacerlevitar, dicho campo idad se utiliza mucho esta técnica para potencializar debe contrarrestar el peso. procesos de producción en muchos campos, pero tamPor ser muy débil la oposición del material al bién encontramos desventajas por el costo de hacer campo externo, dicho campo debe ser muy fuerte si se ‡ otar materiales pesados, que anteriormente no se quiere que anule el peso del cuerpo a levitar; aunquepodía. En este trabajo se mostrara las característise desarrollo una forma de hacer más e…ciente la incas, ayuda y avances que le ha traído la levitación tensidad de ese campo debido a esto se logró hacer diamagnética a la humanidad. levitar objetos muy pesados.

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el efecto de ‡ otabilidad provocado por el magnetismo inherente a cada molécula de oxígeno. Esto es lo que En 1847Michael Faraday descubrió que una muestra permite hacer levitar objetos tan pesados como el oro de bismuto era repelida por un imán potente, a este con imanes relativamente de escasa potencia. comportamiento le denominó diamagnetismo Con esta tecnología, los investigadores podrían en En 1848, el físico S. Earnshaw planteó el siguiente teoría hacer levitar objetos cuya densidad es 15 veces teorema:mayor que la del osmio, el metal más pesado de la En un campo estático, que se encuentra en función naturaleza. del radio (f(r)=1/r2 ), no es posible mantener cargas o La técnica de introducir objetos en un líquido para imanes en un estado de levitación de carácter estable. aumentar los efectos de su diamagnetismo se denomAseguró, además, que con materiales diamagnéticos ina Magneto-Archimedeslevitation (levitación magsí se podría establecer perfectamente tal estado de nética de Arquímedes). levitación. La levitación diamagnética fue descrita por primera vez experimentalmente en 1939, cuando pequeñas muestras de bismuto fueron inducidas a que 2.4 Aplicaciones de la levitación dia‡ otaran. magnética Esta técnica también funciona con animales vivos, y se ha hecho la prueba con una rana que...