lunes, 2 de febrero de 2009

Levitación diamagnética

Cuando nos hablan de magnetismo enseguida pensamos en un clavo uniéndose a un iman o dos imanes atrayendose. Es bien sabido que dos imanes al intentar unirse por polos opuestos éstos se repelen pero, ¿pueden existir materiales que siempre repelan campos magnéticos? Efectivamente existen, y se denominan materiales diamagnéticos.



Existen muchos tipos de comportamientos de los materiales frente a campos magnéticos: paramagnetismo, ferromagnetismo, diamagnetismo, ferrimagnetismo, antiferromagnetismo. Los mas importantes y conocidos son los tres primeros.

De forma general se puede decir que los materiales paramagnéticos son atraídos por imanes, aunque no de forma elevada, y no se pueden convertir en imanes permanentes. Ejemplos serian aluminio, magnesio y titanio. Los materiales ferromagnéticos son atraidos fuertemente por imanes y pueden convertirse en imanes permanentes, ejemplos serian hierro, cobalto y niquel.
Los materiales diamagnéticos son aquellos que repelen los campos magneticos, aunque de forma debil. En realidad en presencia de campos magnéticos, generan por ellos mismos campos magnéticos de oposición, creando un efecto de repulsión. Ejemplos de materiales diamagneticos serian carbono, germanio, cobre, oro y bismuto, siendo éste último uno de los mas importantes.

Existe otro material todavia mas diamagnéticos que el bismuto, el grafito pirolítico. Se trata de hidrocarburos sobrecalentados y enfriados de forma que su ordenación sea mayor. Tambien se puede obtener a traves de antracita. De esta manera obtenemos un carbono especialmente diamagnético. Si colocamos un iman de neodimio entre dos placas de grafito pirolítico, éste levitará al estar atraido por un segundo iman en la parte superior.



Efectos mas elevados de levitación son los que pueden crear los materiales superconductores, que podrian ser considerados diamagnéticos perfectos. No obstante todavia no existen materiales que presenten superconductividad a temperatura ambiente. En el siguiente video de calebblissett de youtube podemos ver un fenomeno de levitación por superconductividad. El material superconductor (generalmente YbaCuO-contienen Ytrio, Bario, Cobre y Oxigeno) es enfriado por debajo de -200ºC con nitrogeno líquido, adquiere las propiedades superconductoras y es capaz de hacer levitar un pequeño iman muy potente de neodimio. Para saber mas sobre este tema entra en el artículo de Cluster sobre Superconductividad, y su ampliación en Superconductores del tipo II.




Sergio

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