Los metamateriales aumentarán la seguridad de los trenes voladores

El empleo de nuevos metamateriales en el marco de una solución tecnológica desarrollada por especialistas de la Universidad de Duke y del Boston College de Estados Unidos podría proporcionar un renovado impulso a los trenes de levitación magnética, una tecnología con un gran futuro pero que genera algunas dudas en términos de seguridad, por el peligro que podrían significar los campos electromagnéticos para las personas o para el equipamiento implicado. El nuevo enfoque lograría superar gran parte de esas problemáticas.

Mediante el uso de nuevos materiales artificiales, los científicos de la Universidad de Duke y del Boston College creen que pueden optimizar las fuerzas del electromagnetismo sin perjudicar a los seres vivos o dañar los equipos eléctricos, una condición que incrementaría en gran medida la seguridad relacionada con la aplicación de estas fuerzas en distintas tecnologías.

Este hallazgo podría tener un fuerte impacto en el terreno de los trenes de levitación magnética, que viajan algunas pulgadas por encima de la superficie terrestre pero sin tocarla, y son impulsados por imanes que reciben la corriente eléctrica. Aunque registran múltiples ventajas, cuando los campos eléctricos alcanzan un determinado nivel esta tecnología puede llegar a ser peligrosa.

La investigación fue difundida mediante una nota de prensa de la Universidad de Duke y también se desarrolló en un artículo publicado en el medio especializado Physical Review B. El trabajo de los especialistas ha sido apoyado por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.

Mayor seguridad

Las fuentes de corriente alterna que se desarrollan en el proceso de electromagnetismo generan campos eléctricos y magnéticos, y el aumento de uno de ellos conduce habitualmente al incremento del otro. Los campos eléctricos pueden causar distintos problemas si su nivel es demasiado alto, más aún considerando el funcionamiento de un tren de levitación magnética.

La generación de grandes fuerzas electromagnéticas puede interferir con otros dispositivos y puede ser perjudicial para los tejidos biológicos, incluyendo los de los seres humanos, según explicaron los especialistas a cargo del estudio. En consecuencia, disminuir su incidencia es vital para que este tipo de tecnología ferroviaria sea realmente segura.

Los expertos indicaron que la gravedad de este problema se reduce sustancialmente si los campos magnéticos son mayoría sobre los eléctricos, ya que prácticamente todas las sustancias biológicas y gran parte de los materiales convencionales son transparentes a los campos magnéticos. Aquí apunta precisamente la investigación de los ingenieros de Duke y Boston.

Aunque no es posible eliminar por completo el campo eléctrico, un metamaterial magnéticamente activo podría reducir teóricamente la cantidad de corriente necesaria para generar un campo magnético del nivel suficiente para desarrollar el fenómeno, disminuyendo así los campos eléctricos en el ambiente y logrando que los sistemas de electromagnetismo sean más seguros.

Metamateriales, la alternativa para los trenes de levitación magnética

En consecuencia, la solución a este problema, que obstaculiza el desarrollo de las tecnologías ferroviarias de levitación magnética, llegaría de la mano de los nuevos compuestos conocidos como metamateriales, estructuras creadas por el hombre que pueden ser diseñadas para evidenciar propiedades que no son fácilmente encontradas en la naturaleza.

Estos metamateriales se pueden fabricar en una variedad infinita de tamaños y formas y con distintas propiedades, dependiendo del uso previsto. En el caso de los trenes de levitación magnética, los electroimanes convencionales podrían ser complementados con un metamaterial, el cual sería diseñado para producir altas intensidades en los campos magnéticos utilizando la misma cantidad de electricidad.

Básicamente, el metamaterial debe ser capaz de incrementar la fuerza magnética sin aumentar la corriente eléctrica. Con este desarrollo, los trenes de levitación magnética, también conocidos como Maglev, podrían optimizar su funcionamiento y lograr una importante mejora en términos de seguridad.

Distintos proyectos relacionados con esta tecnología se están desarrollando en los países más adelantados en materia ferroviaria, entre ellos España. Hasta el momento, la mayor velocidad alcanzada por un tren de levitación magnética fue de 581 kilómetros por hora, una marca lograda en Japón en 2003.