{"id":1855,"date":"2022-09-27T11:59:00","date_gmt":"2022-09-27T09:59:00","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/?p=1855"},"modified":"2023-12-11T11:15:10","modified_gmt":"2023-12-11T09:15:10","slug":"la-bomba-de-calor-cuantica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/la-bomba-de-calor-cuantica\/","title":{"rendered":"La bomba de calor cu\u00e1ntica"},"content":{"rendered":"\n

El descubrimiento que han realizado diversos cient\u00edficos puede cambiar<\/strong> en unos a\u00f1os la forma de generar la calefacci\u00f3n<\/strong> en nuestros hogares. Aunque el objetivo de la investigaci\u00f3n es otro completamente distinto, puesto que lo que se pretende es la b\u00fasqueda de materia oscura<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Los f\u00edsicos responsable del hallazgo pretenden construir un dispositivo que pueda medir las se\u00f1ales de radiofrecuencia<\/strong>. Se trata de un grupo de investigadores de la Universidad T\u00e9cnica de Delft en los Pa\u00edses Bajos, de la Universidad de Tubinga<\/strong> en Alemania y de la Universidad de Tecnolog\u00eda y Ciencia de Zurich<\/strong> de Suiza.<\/p>\n\n\n\n

El invento dise\u00f1ado parece contradecir el segundo principio de la termodin\u00e1mica<\/strong>. Sin embargo, solo es en apariencia. \u00bfQu\u00e9 dice este principio? Aunque se puede formular de maneras diferentes, la definici\u00f3n de Clausiois <\/strong>indica que, en un sistema aislado, no se puede extraer calor de un cuerpo fr\u00edo y cederlo a otro m\u00e1s caliente. Ello se mantiene siempre, ya que a\u00fan no se ha podido demostrar lo contrario. <\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo funciona?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

En ello se basa la bomba de calor<\/a>. Sin embargo, este equipo tiene que aportar un trabajo exterior al sistema. Esto es lo que han conseguido los cient\u00edficos mencionados, pero utilizando part\u00edculas de luz<\/strong>. El dispositivo ideado es <\/strong>un sistema an\u00e1logo a la bomba de calor<\/strong>. Su funcionamiento se basa en mover los fotones de la luz contra la corriente de un cuerpo caliente a un fr\u00edo.<\/p>\n\n\n\n

El mecanismo consiste en dos circuitos semiconductores<\/strong> independientes, integrados por inductancias y condensadores superconductores. Todo est\u00e1 integrado en un microchip<\/strong>, que es enfriado a temperaturas cercanas al cero absoluto, es decir, a casi -273 \u00b0C<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Para su funcionamiento se aplica una presi\u00f3n fot\u00f3nica<\/strong> y se aprovecha la poca energ\u00eda t\u00e9rmica que poseen los fotones. Al aplicar dicha presi\u00f3n, se pueden acoplar esos fotones a otros fr\u00edos, que poseen mayor frecuencia.<\/p>\n\n\n\n

Uno de estos circuitos contenidos en el microchip es la parte fr\u00eda de alta frecuencia y el otro, caliente, el de baja frecuencia. El circuito caliente est\u00e1 formado por una fuente de alimentaci\u00f3n y una bobina, donde se crea una corriente. Esta genera un campo magn\u00e9tico <\/strong>que lleva al acoplamiento, cuyo efecto est\u00e1 relacionado con la presi\u00f3n y los fotones de la luz.<\/p>\n\n\n\n

Por su parte, el circuito fr\u00edo<\/strong> est\u00e1 constituido por un condensador superconductor. Cuando recibe una se\u00f1al, act\u00faa como un amplificador<\/strong>. Esto facilita que se detecten mucho mejor los fotones de radiofrecuencia que se escapan del circuito caliente. Y dando lugar al sistema que buscan los investigadores. Un amplificador que ayude a detectar la materia oscura<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfSe puede utilizar para producir calor?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aunque no es el objetivo inicial de la investigaci\u00f3n, lo cierto es que se ha dise\u00f1ado un sistema que con las modificaciones oportunas podr\u00eda ser empleado como un generador de calor reversible<\/strong>. Es decir, que se pudiera aprovechar como una bomba de calor<\/a> actual. Con la ventaja de que no se necesitan gases refrigerantes<\/strong> que en la actualidad se ha demostrado, son peligrosos.<\/p>\n\n\n\n

La bomba de calor aprovecha el ciclo de Carnot<\/strong> de algunos fluidos, por medio de un trabajo de compresi\u00f3n y expansi\u00f3n. De esta forma se consigue robar calor de un lugar fr\u00edo, para cederlo a otro m\u00e1s caliente.<\/p>\n\n\n\n

La idea ser\u00eda usar la tecnolog\u00eda del microchip descrito y hacerlo a gran escala<\/strong>. De forma que la energ\u00eda conseguida pudiera ser aprovechada a nivel dom\u00e9stico o industrial. Aunque todo esto es a\u00fan una suposici\u00f3n, no debemos descartar que nuevas investigaciones se encaminen en ese sentido.<\/p>\n\n\n\n

Por ahora, los autores del descubrimiento han conseguido tambi\u00e9n transmitir una se\u00f1al adicional<\/strong> al circuito fr\u00edo. Esta se\u00f1al sirve para crear un motor que, explicado de modo sencillo, amplifica <\/strong>los fotones fr\u00edos y los calienta.<\/p>\n\n\n\n

A la vez que se produce lo anterior, dicha se\u00f1al descarga los fotones en una direcci\u00f3n preferente entre ambos circuitos. Al ejercer mayor fuerza en una direcci\u00f3n que en la otra sobre los fotones, los cient\u00edficos son capaces de enfriar los fotones de una parte del circuito a una temperatura m\u00e1s fr\u00eda que la de la otra parte. De manera que se desarrolla una versi\u00f3n cu\u00e1ntica de la bomba de calor<\/a> para fotones en un circuito superconductor.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La utilizaci\u00f3n de la inducci\u00f3n cu\u00e1ntica a gran escala, puede en un futuro ser utilizado como una nueva bomba de calor<\/p>\n","protected":false},"author":18,"featured_media":2800,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[17],"tags":[160,69,83,48,80],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1855"}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/users\/18"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1855"}],"version-history":[{"count":30,"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1855\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2430,"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1855\/revisions\/2430"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2800"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1855"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1855"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1855"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}