Arrojan luz sobre campo magnético de la tierra

Con MEXDYN, investigador del CICATA Querétaro avanza en prototipo experimental único

Descifrar el enigma del origen del campo magnético de la Tierra ha sido una de las tareas en las que se han ocupado científicos de todo el mundo desde que en 1919 Sir Joseph Larmor planteó que el campo magnético terrestre es generado por una dínamo autoinducida en el núcleo externo de la tierra, el cual cubre el núcleo interno con metales fundidos en movimiento, principalmente hierro fundido y otros elementos como silicio, azufre e hidrógeno.

Al dictar el seminario doctoral “MEXDYN: De lo teórico a lo tangible. El prototipo mexicano que hizo realidad la dínamo de disco”, el doctor Raúl Alejandro Ávalos Zúñiga, docente e investigador del Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA), unidad Querétaro, explicó que una dínamo es una máquina que transforma la energía mecánica en energía eléctrica mediante el principio de inducción electromagnética.

Detalló que en la década de los años 50 el geofísico británico Sir Edward Bullard demostró teóricamente que el movimiento en espiral de un fluido conductor, como la capa externa de la Tierra sobre el núcleo interno, amplifica un campo magnético inicialmente débil, idea inspirada en el disco de Faraday.

A pesar de la simplicidad del modelo de Bullard, aseveró, no se había desarrollado un prototipo de laboratorio que permitiera demostrar la teoría, porque no se habían encontrado las condiciones para realizarlo, de hecho, reconocidos investigadores de Letonia, Alemania y Francia, realizaron algunas propuestas teóricas, pero coincidieron en reconocer la imposibilidad de realizar el experimento a nivel laboratorio.

En el Auditorio de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), el investigador politécnico destacó que en 2013 desarrolló, junto con el doctor Janis Priede de la Universidad de Coventry, Reino Unido, el concepto de una dínamo de disco de Bullard capaz de realizarse en un laboratorio. Poco después, reunió a un grupo de estudiantes para comenzar a construir un prototipo experimental de la dínamo de disco, al que llamó MEXDYN.

El prototipo, único en su tipo en todo el mundo, consiste en un disco de cobre giratorio de 30 centímetros de radio, además de un disco de cobre estático ranurado en forma de espiral, con una bobina instalada a décimas de milímetro sobre el disco giratorio para conectarse de manera eléctrica mediante contactos deslizantes de metal líquido, aleación de galio, indio y estaño, conocida como galistan, semejante a las que utilizan en motores y generadores homopolares.

El MEXDYN no estuvo exento de dificultades y retos que se presentaron a lo largo de un año, con distintas modificaciones al diseño original, pero luego de detectar los errores, se obtuvieron, después de cinco años, las primeras pruebas exitosas que lo convirtieron en el primer prototipo experimental de una dínamo de disco homopolar con resultados positivos, los cuales fueron publicados en los Proceedings of the Royal Society en 2023 y ha recibido reconocimientos a nivel mundial en reuniones y publicaciones especializadas.