Científicos chinos han batido el récord mundial del campo magnético constante más fuerte jamás producido en la Tierra.

El pasado 12 de agosto, el imán híbrido de la Instalación de Campo Magnético Constante Alto (SHMFF) en Hefei, China, generó el campo magnético constante más potente del mundo cuando alcanzó los 45,22 teslas (T). En comparación, el campo magnético de la Tierra a 0° de latitud y 0° de longitud solo tiene una fuerza de 0,000032 teslas.

Esto rompió el récord de un campo magnético constante de 45 teslas, que ostentaba el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético (MagLab) en los EE.UU. desde 1999. El avance establece nuevos límites en las condiciones comúnmente utilizadas para estudiar diversos fenómenos físicos, ofreciendo nuevas oportunidades en la investigación e innovación.

Competencia

Los equipos de investigación de MagLab y SHMFF han estado trabajando en sus propios imanes híbridos durante algún tiempo. Este tipo de imán utiliza dos formas diferentes para crear un campo magnético: un anillo superconductor externo y un imán Bitter resistivo interno —que es un imán basado en placas apiladas—. Cada una de estas tecnologías tiene sus propias limitaciones: el imán superconductor tiene necesidades de entrada de energía bajas, pero un límite superior en la fuerza del campo magnético; el imán Bitter requiere una entrada de energía mucho mayor.

La combinación de las dos tecnologías mitiga significativamente estas limitaciones, lo que permite la propagación de un campo magnético potente y constante. Así es como MagLab desarrolló su imán de 45 teslas y cómo, en 2016, el SHMFF logró una fuerza de campo magnético constante de 40 teslas, un logro increíble por derecho propio.

El imán híbrido. Crédito: SHMFF.

Pero el equipo de la Academia de Ciencias de China no se contentó con dejarlo ahí y, desde entonces, ha continuado trabajando en su imán. Finalmente, ese arduo trabajo ha valido la pena.

«Para lograr un campo magnético más alto, innovamos la estructura del imán y desarrollamos nuevos materiales», dijo el físico Guangli Kuang, director académico del Laboratorio de Alto Campo Magnético de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei, Academia de Ciencias de China. «También se optimizó el proceso de fabricación de los discos Bitter».

Un gráfico que muestra las contribuciones y el registro de la fuerza del campo magnético. Crédito: SHMFF.

Con una entrada de energía de 26,9 megavatios, el equipo pudo lograr su récord de 45,22 tesla; y aquí, también, el imán parece ser un líder. El imán de 45 teslas en MagLab requiere una entrada de energía de 30 megavatios.

El imán SHMFF, aseguró el equipo, representa un paso adelante para la ciencia de los materiales.

«El imán híbrido de la Instalación Experimental Nacional de Alto Campo Magnético de Estado Estacionario produce el campo magnético de estado estable más alto del mundo, lo que mejora efectivamente las condiciones experimentales para que los científicos lleven a cabo investigaciones de ciencia de materiales, y desempeñará un papel clave indispensable en la investigación de materiales electrónicos de baja-potencia y otros campos», escribió el equipo en su sitio web.

El equipo se hizo una foto de grupo para celebrar el nuevo récord. Crédito: SHMFF.

«A medida que aumenta la fuerza del campo magnético generado por el imán híbrido, su nivel de apertura y uso compartido y el nivel de servicio al usuario también mejorarán en gran medida».

Mientras tanto, MagLab conserva el récord del campo magnético más poderoso jamás generado en la Tierra: en 2019, un imán superconductor alcanzó brevemente una fuerza de 45,5 tesla en una prueba. Estaremos esperando para ver si las mejoras futuras lo ven tomar la delantera oficialmente.

Fuente: CAS. Edición: MP.