¿Qué pasaría si pudiera viajar de Nueva York a Los Ángeles en poco menos de siete horas sin tener que abordar un avión? Podría ser posible en un tren Maglev.
Maglev, abreviatura de levitación magnética, los trenes pueden rastrear sus raíces en la tecnología pionera en el Laboratorio Nacional de Brookhaven. James Powell y Gordon Danby de Brookhaven recibieron la primera patente para un diseño de tren levitado magnéticamente a fines de la década de 1960. La idea se le ocurrió a Powell mientras estaba sentado en un atasco, pensando que debía haber una mejor manera de viajar por tierra que los automóviles o los trenes tradicionales. Soñó la idea de usar imanes superconductores para hacer levitar un vagón de tren. Los imanes superconductores son electroimanes que se enfrían a temperaturas extremas durante el uso, lo que aumenta drásticamente la potencia del campo magnético.
El primer tren Maglev superconductor de alta velocidad operado comercialmente se inauguró en Shanghai en 2004, mientras que otros están en funcionamiento en Japón y Corea del Sur. En los Estados Unidos, se están explorando varias rutas para conectar ciudades como Baltimore y Washington, D.C.
En Maglev, imanes superconductores suspenden un vagón de tren sobre una vía de concreto en forma de U. Al igual que los imanes ordinarios, estos imanes se repelen entre sí cuando los polos coincidentes se enfrentan entre sí.
«Un vagón de tren Maglev es solo una caja con imanes en las cuatro esquinas ”, dice Jesse Powell, hijo del inventor de Maglev, que ahora trabaja con su padre. Es un poco más complejo que eso, pero el concepto es simple. Los imanes empleados son superconductores, lo que significa que cuando se enfrían a menos de 450 grados Fahrenheit bajo cero, pueden generar campos magnéticos hasta 10 veces más fuertes que los electroimanes ordinarios, lo suficiente como para suspender e impulsar un tren.
Estos campos magnéticos interactúan con simples bucles metálicos colocados en las paredes de hormigón de la vía guía Maglev. Los bucles están hechos de materiales conductores, como el aluminio, y cuando un campo magnético pasa, crea una corriente eléctrica que genera otro campo magnético.
Se establecen tres tipos de bucles en la guía a intervalos específicos para realizar tres tareas importantes: una c crea un campo que hace que el tren se mueva unas 5 pulgadas por encima de la vía; un segundo mantiene el tren estable horizontalmente. Ambos bucles utilizan repulsión magnética para mantener el vagón del tren en el lugar óptimo; cuanto más se aleja del centro de la vía guía o más cerca del fondo, más resistencia magnética lo empuja de nuevo a la pista.
El tercer conjunto de bucles es un sistema de propulsión que funciona con corriente alterna. Aquí, tanto la atracción magnética como la repulsión se utilizan para mover el vagón de tren a lo largo de la vía guía. Imagínese la caja con cuatro imanes, uno en cada esquina. Las esquinas frontales tienen imanes con los polos norte hacia afuera, y las esquinas traseras tienen imanes con los polos sur hacia afuera. La electrificación de los bucles de propulsión genera campos magnéticos que tiran del tren hacia adelante desde el frente y lo empujan hacia adelante desde atrás.
Este diseño de imán flotante crea un viaje suave. Aunque el tren puede viajar hasta 375 millas por hora, un pasajero experimenta menos turbulencias que en los trenes tradicionales con ruedas de acero porque la única fuente de fricción es el aire.
Otro gran beneficio es la seguridad. Los trenes Maglev son «impulsados» por la vía guía motorizada. Dos trenes que viajen en la misma ruta no pueden alcanzarse y chocar entre sí porque todos están impulsados para moverse a la misma velocidad. De manera similar, los descarrilamientos de trenes tradicionales que ocurren debido a las curvas demasiado rápido no puede suceder con Maglev. Cuanto más se aleja un tren de Maglev de su posición normal entre las paredes de la vía, más fuerte se vuelve la fuerza magnética que lo empuja a su lugar.
Esta característica principal es lo más emocionante a Jesse Powell. «Con Maglev, no hay conductor. Los vehículos tienen que moverse donde los envía la red. Eso es física básica. Entonces, ahora que tenemos algoritmos informáticos para enrutar cosas de manera muy eficiente, podríamos cambiar la programación de toda la red sobre la marcha. Conduce a un sistema de transporte mucho más flexible en el futuro ”, dijo.
Si bien esta emocionante tecnología no está implementada en los Estados Unidos hoy en día, si Powell y su equipo se salen con la suya, algún día podrías estar flotando hacia tu próximo destino.
Editors Nota: esta publicación fue escrita por un escritor científico del Laboratorio Nacional de Brookhaven, uno de los 17 laboratorios nacionales del Departamento de Energía.