EdiciĂłn 385 |
CIENCIA Y TECNOLOGĂA
La segunda ley de la termodinĂĄmica, establece que la entropĂa de un sistema natural cerrado debe aumentar con el tiempo. O, mĂĄs sencillamente; el calor puede fluir solo de un objeto mĂĄs cĂĄlido a uno mĂĄs frĂo, y no al revĂ©s.
FrĂo barato
Dr. HernĂĄn EdrĂan ChavarrĂa Aguilar
CUANDO UNO BUSCA en You Tube âmĂĄquina de movimiento perpetuoâ, 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.
MĂS 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, âuna pieza de larga duraciĂłn sin partes mĂłviles, comĂșn en mini-bares y botellas de agua auto enfriablesâ, y una inductancia elĂ©ctrica âcorriente 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 âcircuito termal oscilanteâ 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. âEn teorĂa, este aparato experimental podrĂa convertir agua hirviendo en hielo sin utilizar energĂaâ dijo Andreas Schilling, profesor de fĂsica de la UZH.
TIBIECITO. Como ya se dijo, suena muy sospechoso a mĂĄquina de movimiento perpetuo, pero los investigadores dicen que las matemĂĄticas del ingenio demuestran que la entropĂa en el sistema se incrementa con el tiempo, lo cual significa que en lo bĂĄsico se adhiere a las leyes de la fĂsica, por lo que no lleva a una âcomida gratisâ en el caso de la energĂa.
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 âEn teorĂaâ, porque, de cualquier modo, se requerirĂan elementos Peltier âidealesâ aĂșn por inventar, asĂ como materiales superconductores para minimizar la pĂ©rdida de energĂa.
ARDE. En todo caso, los usos industriales potenciales son masivos. âCon esta tecnologĂa tan simple, grandes cantidades de materiales calientes sĂłlidos, lĂquidos y gaseosos podrĂan ser enfriados por debajo de la temperatura del cuarto sin consumo de energĂaâ dijo Schilling y agregĂł: âAl principio, los experimentos parecĂan ser un tipo de magia termodinĂĄmica, y por ello desafiando en alguna medida nuestras percepciones tradicionales del flujo de calorâ. Pero reiteran que es muy real y que es tecnologĂa que debe desarrollarse por el bien de la humanidad⊠Y vaya que si, en vista del cambio climĂĄtico, nos harĂa pensar que serĂa bueno que se apuraran, para poder comenzar a enfriar el planeta, porque la cosa estĂĄ que arde.
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