Representación de la fibra magnética. El campo magnético generado en una entrada de la fibra se transmite a las salidas. Fuente: UAB.
Un equipo de científicos liderados por investigadores del Departamento de Física de la Universidad Autónoma de Barcelona ha desarrollado un material que logra guiar y transportar el campo magnético de un lugar a otro, de manera similar a como una fibra óptica actúa con la luz o una manguera transporta el agua.
La fibra magnética ideada por los investigadores es un cilindro de material ferromagnético rodeado de material superconductor, un diseño sorprendentemente sencillo fruto de complicados cálculos teóricos y muchas pruebas en el laboratorio. Los investigadores han construido un prototipo de 14 centímetros de longitud, que transmite el campo magnético de un extremo a otro con una eficiencia del 400% respecto a los métodos actuales para transportar estos campos.
Los científicos han demostrado teóricamente que la fibra magnética puede ser todavía más eficiente si se rodea el tubo ferromagnético con capas delgadas alternando material ferromagnético con material superconductor.
El dispositivo diseñado por los investigadores se puede implementar a cualquier escala, incluso a la nanométrica. De este modo, una "nanofibra magnética" capaz de controlar individualmente sistemas cuánticos podría ayudar a solucionar problemas tecnológicos que actualmente aparecen al intentar hacer computación cuántica.
Campos magnéticos
El magnetismo es básico en la tecnología actual, en los procesos de generación de energía o en el almacenamiento de información en los ordenadores, por ejemplo. Y uno de los procesos esenciales en estas tecnologías es guiar y transferir el campo magnético, ya sea en los grandes transformadores o en nanodispositivos lógicos.
La fibra magnética ideada por los investigadores es un cilindro de material ferromagnético rodeado de material superconductor, un diseño sorprendentemente sencillo fruto de complicados cálculos teóricos y muchas pruebas en el laboratorio. Los investigadores han construido un prototipo de 14 centímetros de longitud, que transmite el campo magnético de un extremo a otro con una eficiencia del 400% respecto a los métodos actuales para transportar estos campos.
Los científicos han demostrado teóricamente que la fibra magnética puede ser todavía más eficiente si se rodea el tubo ferromagnético con capas delgadas alternando material ferromagnético con material superconductor.
El dispositivo diseñado por los investigadores se puede implementar a cualquier escala, incluso a la nanométrica. De este modo, una "nanofibra magnética" capaz de controlar individualmente sistemas cuánticos podría ayudar a solucionar problemas tecnológicos que actualmente aparecen al intentar hacer computación cuántica.
Campos magnéticos
El magnetismo es básico en la tecnología actual, en los procesos de generación de energía o en el almacenamiento de información en los ordenadores, por ejemplo. Y uno de los procesos esenciales en estas tecnologías es guiar y transferir el campo magnético, ya sea en los grandes transformadores o en nanodispositivos lógicos.
La luz, formada por ondas de campos magnético y eléctrico, se puede guiar de manera muy efectiva con fibras ópticas. Sin embargo, "hasta ahora no existía ninguna tecnología similar para guiar y transportar los campos magnéticos estáticos," explica el investigador ICREA Academia y líder de la investigación Àlvar Sánchez en la nota de prensa de la UAB. "Para guiar los campos en los circuitos electrónicos o en los transformadores de corriente se utilizan materiales ferromagnéticos, como aleaciones de hierro, pero su intensidad decae rápidamente con la distancia y las aplicaciones son limitadas."
En la investigación, publicada esta semana en Physical Review Letters, han participado Carles Navau, Jordi Prat y Àlvar Sánchez, del Departamento de Física de la UAB; Oriol Romero Isart, del Instituto de Óptica e Información Cuánticas de la Académica Austríaca de Ciencias y profesor de la Universidad de Innsbruck (Austria); y el reciente ganador del prestigioso premio Wolf de Física Juan Ignacio Cirac, del Instituto Max Planck de Física Cuántica en Garching (Alemania).
En la investigación, publicada esta semana en Physical Review Letters, han participado Carles Navau, Jordi Prat y Àlvar Sánchez, del Departamento de Física de la UAB; Oriol Romero Isart, del Instituto de Óptica e Información Cuánticas de la Académica Austríaca de Ciencias y profesor de la Universidad de Innsbruck (Austria); y el reciente ganador del prestigioso premio Wolf de Física Juan Ignacio Cirac, del Instituto Max Planck de Física Cuántica en Garching (Alemania).
Referencias bibliográficas:
C. Navau, J. Prat-Camps, O. Romero-Isart, JI Cirac y A. Sanchez. Long-distance transfer and routing of static magnetic fields. Phys. Rev. Lett. (2014). DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.253901
Steven M. Anlage: Viewpoint: Magnetic Hose Keeps Fields from Spreading. American Physical Society (2014). DOI: 10.1103/Physics.7.67
C. Navau, J. Prat-Camps, O. Romero-Isart, JI Cirac y A. Sanchez. Long-distance transfer and routing of static magnetic fields. Phys. Rev. Lett. (2014). DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.253901
Steven M. Anlage: Viewpoint: Magnetic Hose Keeps Fields from Spreading. American Physical Society (2014). DOI: 10.1103/Physics.7.67