XXIII CONGRESO DE INVESTIGACIÓN CUAM- ACMor Motor Superconductor Autores: Raúl Barrera, Luis Manuel Cetina, Antonio Hernández, Manuel Vázquez Asesores: Marco Antonio Alvarado, Roberto Escudero Instituto Técnico y Cultural Ciencias Físico Matemáticas área Experimental Proyecto con apoyo externo Antecedentes Los superconductores son característicos por presentar cualidades representativas que son la resistencia nula a la corriente eléctrica, y el consecuente de transmitir energía sin sufrir de pérdida alguna. Estas cualidades se adquieren cuando los materiales superconductores presentan una temperatura muy baja; que varía desde los 90 K hasta temperaturas inferiores, y es conocida como la temperatura crítica. A pesar de las cualidades anteriores, los superconductores presentan un fenómeno al estar en la temperatura crítica que es conocido como el Efecto Meissner; éste consiste en la repulsión de los campos magnéticos que rodean a un superconductor al estar a dicha temperatura. Hoy en día se puede apreciar la aplicación de dicho fenómeno con los trenes bala. Sin embargo, se plantean las posibilidades de explotar el Efecto Meissner y las pastillas superconductoras para reducir el uso y la disipación de energía causada por la fricción al generar movimientos cíclicos como la rotación de un motor. Por eso se plantea que si se puede construir un motor con superconductores, entonces se reducirá la disipación de energía por fricción y consecuentemente se justifica su empleo en distintos campos de la industria. Objetivo -Objetivo General: Generar una propuesta de nuevos motores basado en la superconductividad. -Objetivo Específico: Comprobar que por medio de pastillas superconductoras se puede realizar un motor que tenga menor disipación de energía que la de un motor común Metodología Para comprobar nuestra hipótesis, empleamos el método científico experimental, el cual constó de 5 etapas: 1ª. Estudio del fenómeno 2ª. Elaboración de las pastillas 3ª. Elaboración de la estructura del motor 4ª. Ensamblado del motor 5ª. Análisis de resultados. Resultados A continuación se describe cada etapa, así como los resultados obtenidos: Primera etapa: Estudio del Fenómeno XXIII CONGRESO DE INVESTIGACIÓN CUAM- ACMor Motor Superconductor Autores: Raúl Barrera, Luis Manuel Cetina, Antonio Hernández, Manuel Vázquez Asesores: Marco Antonio Alvarado, Roberto Escudero Instituto Técnico y Cultural Ciencias Físico Matemáticas área Experimental Proyecto con apoyo externo Previamente, se visitó una feria de ciencias en búsqueda de un asesor para el proyecto. Eventualmente éste fue encontrado y se comenzó con la lectura de varios libros con respecto a la superconductividad, los cuales fueron recomendados para leer por dicho asesor. Se tuvo que realizar investigación con respecto a los superconductores en internet para poder entender con mayor facilidad sus propiedades y los fenómenos que éstos podían presentar. Habiendo estudiado las propiedades de los superconductores y el procedimiento para crearlos se tuvo que poner en práctica el conocimiento adquirido. Segunda etapa: Elaboración de las pastillas Se crearon cinco pastillas superconductoras de YBa2Cu3O7. Tercera etapa: Elaboración de la estructura del motor Posteriormente se comprobó el funcionamiento de las pastillas y del Efecto Meissner al ponerlas en un recipiente, verter nitrógeno líquido en el recipiente; sometiendo a las pastillas a una temperatura de -180 a -200 ºC, y finalmente colocando el recipiente en un trayecto de imanes de neodimio. Al verificar el funcionamiento adecuado de las pastillas superconductoras, se creó un armazón de acrílico (fig. 1.1) con un grosor de 3 milímetros para contener el nitrógeno líquido y las pastillas superconductoras. Asimismo, se construyó un embobinado con una longitud de 4 centímetros y un diámetro de 2.54 centímetros. Cuarte etapa: Ensamblado del motor El modelo armado fue montado a unos baleros que están en una base fija (fig. 1.2) para accionar el motor con un embobinado de 2.54cm de diámetro. (Fig. 1.2: Modelo armado del motor superconductor el cual está sujeto a unos baleros para permitir el movimiento del motor.) Por último se le aplica corriente al embobinado y se vierte nitrógeno líquido a las pastillas para así poder accionar el motor superconductor. Quinta etapa: Análisis de resultados Tras accionar el motor se observó el movimiento cíclico que este causaba y gradualmente se buscaba calor en el exterior del motor para ver si las fuerzas de fricción afectaban notablemente el rendimiento del motor superconductor. XXIII CONGRESO DE INVESTIGACIÓN CUAM- ACMor Motor Superconductor Autores: Raúl Barrera, Luis Manuel Cetina, Antonio Hernández, Manuel Vázquez Asesores: Marco Antonio Alvarado, Roberto Escudero Instituto Técnico y Cultural Ciencias Físico Matemáticas área Experimental Proyecto con apoyo externo Avances Se obtuvo un modelo funcional de un motor que genera un movimiento cíclico con muy poca disipación de la energía mecánica por la fricción. Al accionar el motor pudimos observar que éste genera un movimiento cíclico y con el paso del tiempo pudimos observar que la pérdida de energía era muy poca ya que el contacto con otros cuerpos es muy poco a diferencia de la fricción de los motores comunes. Conclusiones e interrogativas Se considera que con la realización de este trabajo experimental, se tiene la posibilidad de poder presentar una propuesta de nuevos motores para generar productos que tengan una mejor eficacia al realizar diversos trabajos y que se presente una reducción en la disipación enérgica por el constante desperdicio de ésta. Surgen así diversas preguntas como: -¿Serán sustentables estos motores a un largo plazo? -¿Será posible la introducción de estos motores en ámbitos cotidianos? -¿Qué tan benéfico sería introducir estos motores en diferentes industrias? Fuentes de Información SMART, Lesley. Solid State Chemistry. Tercera edición. Editorial Taylor & Francis Group. 2005 Estados Unidos. Pp. 486 FORD, P.J. . The Rise of Superconductors. Primera edición. Editorial CRC Press. 2005 Estados Unidos. Pp. 227 KITTEL, Charles. Introduction to Solid State Physics. Séptima edición. Editorial John Wiley & Sons, Inc. 1996 Estados Unidos. Pp. 673 http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/064/htm/sec_11.htm http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/064/htm/sec_8.htm http://superconductor.8k.com/que_es.html http://www.alumnos.unican.es/ccc66/physic/superconductores.pdf