Observa la fabulosa interacción entre el cobre y los imanes de neodimio

Una de las formas más efectivas de detectar y separar metales como el cobre y el aluminio del hierro es usando un imán. Sin embargo, existe una curiosa interacción que se manifiesta cuando una cantidad importante de cobre entra en contacto con un imán muy poderoso, digamos, uno de neodimio. Desde cierto punto de vista, el imán parece «atrapado» en material viscoso si se lo ubica sobre la superficie del cobre, y con la ayuda de otro imán, incluso puede flotar temporalmente.

El año pasado nos cruzamos con varios proyectos que involucran a imanes, entre los que se destacan su reacción con el hierro en la sangre, y la posibilidad de ver su campo magnético con la ayuda de ferrofluidos. Los imanes de neodimio son relativamente económicos, y tienen un lugar de privilegio entre los experimentos caseros y el mundo DIY, pero no debemos olvidar que demandan respeto. Los imanes más potentes pueden causar serias lesiones, y no queremos que nadie termine en el hospital. Dicho eso, si tienes un imán de neodimio cerca y una plancha gruesa de cobre cerca (el aluminio también funciona), notarás un comportamiento bastante curioso…

Sí, es como si la superficie del cobre estuviera cubierta con una capa viscosa transparente que hace más lento al imán. Aún si lo arrojamos de forma directa, el imán no sufre un impacto completo, sino que se frena a último momento. Cuando un campo magnético fuerte se mueve a través del cobre, provoca una reorganización de los electrones que giran siguiendo un patrón circular, el cual es perpendicular a la dirección del campo magnético que se acerca. El punto es que los electrones se resisten a este cambio brusco generando un campo magnético propio.

Ahora, aquí no hay atracción ni repulsión (sólo resistencia), y tampoco es una propiedad del cobre. Esto último se comprueba al hacer pasar un imán de neodimio por el centro de una bobina de cobre abierta. Si el cobre fuera el responsable de ese «retraso», el imán reaccionaría en todos los casos, pero con la bobina abierta cae como si fuera una piedra. Al cerrar la bobina, el momento del imán es convertido en corriente eléctrica, y una excelente manera de visualizar el proceso es usar de puente a un simple LED. Al mismo tiempo, la resistencia causada por la inductancia eléctrica en el cobre permite a un imán levitar cuando se coloca un segundo imán al otro lado de la plancha. Toda la energía es disipada por el cobre como calor, una pérdida que en general no se desea, pero que tiene aplicaciones en el mundo real, por ejemplo, los frenos utilizados en trenes de alta velocidad.

Published at Thu, 01 Feb 2018 13:11:13 +0000