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CIENCIA Y TECNOLOGÍA

La segunda ley de la termodinåmica, establece que la entropía de un sistema natural cerrado debe aumentar con el tiempo. O, mås sencillamente; el calor puede fluir solo de un objeto mås cålido a uno mås frío, y no al revés.

FrĂ­o barato

Dr. HernĂĄn EdrĂ­an ChavarrĂ­a Aguilar

CUANDO UNO BUSCA en You Tube “mĂĄquina de movimiento perpetuo”, aparecen decenas de videos en los que se aprecian diferentes aparatos de lo mĂĄs salvaje, muchos tras un pequeño empujĂłn parecen seguir andando indefinidamente o produciendo energĂ­a para realizar trabajos, en apariencia de la nada, la mayorĂ­a de los mĂĄs prometedores ya han sido analizados y descartados como fraudes, sin embargo, un grupo de fĂ­sicos ha hecho algo parecido que se ve legĂ­timo, aunque un poco mĂĄs complicado.

A ENFRIARSE. Las leyes de la termodinĂĄmica son claras y directas, lo normal es que, desde un objeto caliente, el calor fluya hacia uno frĂ­o, hasta que ambos se encuentren a la misma temperatura, llevando al sistema a un estado de equilibrio.

Por otro lado, la tecnologĂ­a actual de refrigeraciĂłn, no hace mĂĄs que quitar el calor de un lado y depositarlo en otro con un alto costo energĂ©tico que inclina la balanza hacia el calor. Ahora los fĂ­sicos de la universidad de ZĂșrich (UZH) han desarrollado un aparato sorpresivamente simple, descrito hace poco en la revista Scientific Advances, que a decir de ellos permite por algĂșn tiempo hacer que el calor fluya desde un objeto frio hacia otro caliente sin gasto de energĂ­a. En otras palabras, como el equipo reconoce, el aparato aparenta desafiar la segunda ley de la termodinĂĄmica.

MÁS FRIO. El equipo logrĂł enfriar una pieza de cobre de nueve gramos que estaba a mĂĄs de 100°C a 2°C por debajo de la temperatura ambiente en el cuarto, sin una toma de corriente externa; para lograrlo, usaron un elemento de Peltier, —una pieza de larga duraciĂłn sin partes mĂłviles, comĂșn en mini-bares y botellas de agua auto enfriables—, y una inductancia elĂ©ctrica —corriente generada por cambios en el campo magnĂ©tico.

Usando capas de tipos alternos de semiconductores, el elemento de Peltier transfiere energĂ­a calorĂ­fica desde un lado del aparato hacia el otro. Cuando se aplica una corriente elĂ©ctrica los aparatos pueden crear un “circuito termal oscilante” en el que la energĂ­a fluye entre los objetos, de caliente a frĂ­o y de vuelta. Mientras el objeto se aproxima a la temperatura del cuarto, el campo magnĂ©tico lleva los cambios de temperatura a un poco mĂĄs de frĂ­o. “En teorĂ­a, este aparato experimental podrĂ­a convertir agua hirviendo en hielo sin utilizar energĂ­a” dijo Andreas Schilling, profesor de fĂ­sica de la UZH.

TIBIECITO. Como ya se dijo, suena muy sospechoso a máquina de movimiento perpetuo, pero los investigadores dicen que las matemáticas del ingenio demuestran que la entropía en el sistema se incrementa con el tiempo, lo cual significa que en lo básico se adhiere a las leyes de la física, por lo que no lleva a una “comida gratis” en el caso de la energía.

El equipo sĂłlo logrĂł un enfriamiento de 2°C bajo la temperatura del cuarto, pero de acuerdo con Schilling, serĂ­a posible lograr un enfriamiento de -47°C. Esto es un gran “En teorĂ­a”, porque, de cualquier modo, se requerirĂ­an elementos Peltier “ideales” aĂșn por inventar, asĂ­ como materiales superconductores para minimizar la pĂ©rdida de energĂ­a.

ARDE. En todo caso, los usos industriales potenciales son masivos. “Con esta tecnología tan simple, grandes cantidades de materiales calientes sólidos, líquidos y gaseosos podrían ser enfriados por debajo de la temperatura del cuarto sin consumo de energía” dijo Schilling y agregó: “Al principio, los experimentos parecían ser un tipo de magia termodinámica, y por ello desafiando en alguna medida nuestras percepciones tradicionales del flujo de calor”. Pero reiteran que es muy real y que es tecnología que debe desarrollarse por el bien de la humanidad
 Y vaya que si, en vista del cambio climático, nos haría pensar que sería bueno que se apuraran, para poder comenzar a enfriar el planeta, porque la cosa está que arde.



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