Los remolinos son un fenómeno común en la naturaleza, desde las corrientes oceánicas hasta los movimientos de las medusas. Pero ¿y si también pudiéramos crear vórtices en un campo electromagnético? Esta pregunta ha intrigado a los científicos durante décadas. Hoy, un equipo internacional de investigadores afirma haber dado un paso decisivo en esta dirección al crear el primer cañón de vórtice electromagnético. Una innovación que puede abrir nuevas fronteras en campos que van desde la comunicación hasta la teledetección.
Empecemos por el principio: ¿qué es un vórtice electromagnético?
Un vórtice es un fenómeno que ocurre cuando un chorro de materia crea fuerzas de fricción que disminuyen la velocidad y hacen que los lados del material circundante, ya sea gas o líquido, se curven hacia adentro, formando un anillo. Este fenómeno se puede observar, por ejemplo, en la propulsión de medusas y calamares. En 1996, RW Hellwarth e P.Nouchi ellos teorizaron que las “rosquillas enfocadas” de radiación electromagnética también podrían propagarse en el espacio libre. En otras palabras, vórtices. Sin embargo, no tenían idea de cómo desencadenar tal fenómeno.
cañones afuera
Un equipo de científicos deUniversidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China, Dell 'Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur yUniversidad de Southampton en el Reino Unido cree haber resuelto el enigma que bloqueó a Hellwarth y Nouchi hace casi 30 años. Según un estudio publicado el mes pasado en la revista Reseñas de Física Aplicada (lo enlazo aqui), el equipo diseñó una antena de bocina cónica polarizada radialmente, también conocido como “cañón electromagnético”.
Este cañón funciona mediante antenas especiales en forma de cuerno, que crean ondas electromagnéticas giratorias muy potentes: cuando la antena emite estas ondas, produce un empuje que forma anillos de energía. Estos anillos conservan su forma y resistencia a largas distancias, un poco como anillos de humo, pero hechos de energía electromagnética.
“La singularidad de este método radica en su capacidad de producir pulsos electromagnéticos con características topológicas complejas, como skyrmions1, que muestran una notable resistencia y propiedades de autocuración durante la propagación”, dicen los científicos. en un comunicado de prensa
Sí, pero ¿para qué sirve un cañón de vórtice electromagnético?
Las aplicaciones de esta tecnología son múltiples y potencialmente revolucionarias:
- transmisión de datos: Los vórtices electromagnéticos ofrecen una nueva forma de codificar y transmitir datos. Las características espectrales y de polarización del anillo pueden transportar más información que una onda promedio.
- Metrología: La ciencia de la medición, la detección y la detección podría beneficiarse enormemente de esta tecnología.
- Teledetección: La capacidad de un vórtice electromagnético para mantener la integridad estructural incluso en presencia de perturbaciones ambientales lo convierte en una herramienta valiosa para la detección remota (y detección de objetivos, agrego).
- Sistemas de defensa: El análisis de los patrones únicos de estos pulsos de vórtice podría conducir a métodos más precisos y confiables para detectar y localizar objetos. en sistemas de defensa.
- Exploración espacial: Las propiedades únicas de los vórtices electromagnéticos podrían encontrar aplicaciones en la exploración del espacio profundo.
Retos y perspectivas futuras
A pesar del entusiasmo por este descubrimiento, todavía quedan muchas preguntas sin respuesta. ¿Cómo podemos controlar y manipular estos vórtices electromagnéticos con precisión? ¿Cuáles son los límites prácticos de esta tecnología? ¿Cómo podemos integrar esta innovación en los sistemas existentes? Y sobre todo: ¿podremos limitar los usos militares? Desgraciadamente, lea esta última pregunta como pura retórica y acepte mi dimisión. En cualquier caso, ahora la comunidad científica está llamada a explorar estas cuestiones y desarrollar aplicaciones prácticas para esta tecnología, que (como ocurre con muchas tecnologías) también caerá en gran medida en el "lado positivo". En cualquier caso, será necesario seguir investigando y desarrollando para aprovechar plenamente el potencial de estearma…er, quiero decir… sobre este instrumento.
Conclusión
La creación del primer cañón de vórtice electromagnético representa un avance significativo en la física aplicada. Se confirman teorías de larga data y se abren nuevas posibilidades en campos que van desde la comunicación hasta la exploración espacial. El futuro acaba de entrar en un vórtice que esperamos sea beneficioso: sólo el tiempo dirá cómo afectará este descubrimiento a nuestro mundo.
- Los skyrmions son pequeñas estructuras magnéticas en forma de vórtice que se forman en ciertos materiales. Son muy estables y resistentes al cambio. Los científicos los estudian porque podrían ser útiles para crear computadoras más rápidas y memorias más eficientes. ↩︎