Nuevo efecto en electromagnetismo se identifica 150 años después

Investigadores de IBM han descubierto una sutil característica oculta en el electromagnetismo: un efecto de confinamiento de campo que han denominado efecto ‘lomo de camello’.

El electromagnetismo es una rama de la física que se ocupa de todos los fenómenos de la electricidad y el magnetismo. Este campo es la base clave de la electricidad y la tecnología de la información que definen nuestra era moderna.

Se rige por un conjunto de principios fundamentales codificados en cuatro ecuaciones llamadas ecuaciones de Maxwell, que se conocen desde hace aproximadamente 150 años. Cada vez que aprovechamos los efectos fundamentales tal como lo prescribe o predice esta teoría, cosechamos inmensos beneficios en términos de avances tecnológicos. Cosas como máquinas eléctricas, motores, diversos dispositivos electrónicos, circuitos, computadoras, pantallas, sensores y comunicación inalámbrica operan todos basados en los principios básicos del electromagnetismo. Este tema en realidad se considera «física clásica», lo que parece sugerir que hemos sabido todo lo que necesitamos saber al respecto.

En electromagnetismo, la fuente primaria del campo eléctrico y el campo magnético pueden modelarse respectivamente como una carga puntual -una carga hipotética ubicada en un único punto en el espacio- y un dipolo, un par de polos iguales y cargados opuestamente o magnetizados separados por una distancia.

Por ejemplo, si se alinean dos filas de dipolos magnéticos (figura a), y se intenta medir la fuerza del campo magnético a lo largo del eje central, el campo magnético es ciertamente más fuerte en el centro y disminuye lejos de él. Sin embargo, si la longitud de la línea del dipolo excede cierta longitud crítica, se produce un efecto sorprendente, tal y como se ha descubierto ahora por IBM: el campo se vuelve ligeramente más fuerte cerca de los bordes y produce un perfil de confinamiento de campo que se parece al lomo de un camello; de ahí el nombre del efecto.

El equipo de IBM ha avalado este descubrimiento con estudios experimentales y teóricos detallados en dos publicaciones y patentes recientes, informa IBM.

Este sorprendente descubrimiento es emocionante por algunas razones. En primer lugar, representa un nuevo potencial de confinamiento unidimensional elemental en física, uniéndose a la lista de potenciales bien conocidos como Coulomb, parabólico y pozo cuadrado.

En segundo lugar, este efecto se convierte en la característica clave que permite que este sistema sirva como una nueva clase de trampa magnética natural llamada trampa de línea dipolar paralela (PDL), con muchas posibles aplicaciones interesantes.

Este efecto ‘joroba’ y la trampa magnética PDL relacionada se puede realizar utilizando imanes cilíndricos especiales (figura b) cuyos polos están en el lado curvo y una varilla de grafito como objeto atrapado.

Fuente: Europa Press