CONCLUSIONES Y EXPECTATIVAS FUTURAS

Departamento de Física Aplicada III
Capítulo 10: Conclusiones y expectativas
Capítulo 10
CONCLUSIONES Y
EXPECTATIVAS FUTURAS
Hemos visto cómo han ido evolucionando los resultados obtenidos a medida que
hemos ido evolucionando el modelo del problema. Así , desde un enfriamiento hasta los
55 K obtenidos el primero, pasando por los 166 K obtenidos del segundo, hasta llegar a
los 251 K que hemos tenido en el tercero.
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Capítulo 10: Conclusiones y expectativas
A medida que hemos ido considerando las distintas propiedades rotacionales de la
molécula de agua hemos acercado el modelo a la realidad, y los resultados obtenidos
han ido siendo menos espectaculares. Podemos decir que gran parte de culpa de que
esto ocurra así tiene origen en que la constante rotacional de la molécula de agua es
relativamente alta, hecho que dificulta la alineación del dipolo eléctrico con la dirección
del campo, con lo cual el momento dipolar medio a lo largo de su recorrido disminuye
bastante. Por otro lado, tampoco el momento dipolar permanente de la molécula de
agua resulta excesivamente alto, consecuentemente su interacción con un campo
eléctrico se encuentra limitada.
Pero sin duda el factor más importante que ha influido en la evolución de los
resultados obtenidos en los distintos modelos es el hecho de tener en cuenta el efecto
Stark. Sinceramente, hasta que no analizamos profundamente este fenómeno físico no
caímos en la cuenta de la importancia crucial que tendría. Así, dependiendo de la
orientación relativa del campo eléctrico, el momento angular de cada molécula, y su eje
de simetría se abre una casuística de lo más compleja en cuanto al efecto que produce el
campo eléctrico en las mismas. Algunas de ellas eran desaceleradas, otras son afectadas
levemente , e incluso algunas ganaban energía, sobre todo aquellas correspondientes a
altos estados rotacionales J y girando en un eje perpendicular al campo eléctrico ( bajo
número cuántico M). Además, todo esto hay que unirlo a que a 298 K ( temperatura
ambiente), el 95% de las moléculas de agua ocupan los seis primeros estados
rotacionales con una población no precisamente despreciable, sólo un 5%
aproximadamente se encuentra en estado rotacional fundamental, que es el más
favorable de todos a la hora de la desaceleración y posterior enfriamiento.
En cuanto a expectativas futuras, queda abierto aquí el camino para analizar el mismo
problema desde un punto de vista bidimensional o tridimensional, generalizando el
concepto de temperatura longitudinal expuesto en este trabajo. En estos casos habría
que pensar en un dispositivo similar al utilizado aquí, y que sea capaz de sincronizar el
campo eléctrico con la velocidad y posición de las moléculas para cada una de sus
coordenadas. En este trabajo se ha actuado sobre la velocidad de las moléculas
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disminuyendo la intensidad del campo eléctrico, pero hay otras muchas fuerzas que, por
su propia naturaleza, actúan sobre la velocidad: la fuerza creada por un campo
magnético, las fuerzas de Coriolis, etc.
También es inevitable hacerse la pregunta de una posible aplicación para
enfriamiento de agua en estado líquido. Ciertamente no se posee una imagen definitiva
de la estructura del agua líquida (ver capítulo 9), la respuesta todavía no es clara, los
distintos trabajos dan unas indicaciones que a veces parecen contradecirse. En todo
caso, aún no siendo así el problema se complica bastante, pues aparecen fuerzas
intermoleculares y enlaces de hidrógeno entre moléculas vecinas que resultan
fundamentales en las muchas propiedades el agua. No podemos negar que éste es el fin
último de esta línea de investigación, ya que es en estado líquido como se encuentra el
agua en el interior del cuerpo humano. Por ahora lo dejaremos para otra ocasión.
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