Miércoles, 11 enero 2012
Ingeniería

El motor de vapor más pequeño del mundo

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Se ha fabricado el motor de vapor que, por ahora, ostenta el récord de ser el más diminuto en la historia de la tecnología. Este singular motor mide sólo unos micrómetros, y funciona tan bien como sus homólogos de tamaño grande.

Una tecnología que funciona bien cuando se la aplica en la gama de los tamaños grandes, puede producir problemas inesperados cuando se la aplica en la de los tamaños microscópicos. Y estos problemas pueden ser de física pura, no sólo de insuficiencias técnicas. Esto sucede porque en el mundo de lo microscópico prevalecen leyes diferentes a las que dominan el mundo de lo macroscópico.

Sin embargo, a pesar de esas leyes diferentes, algunos de los procesos físicos son sorprendentemente similares tanto en las escalas grandes como en las pequeñas. Clemens Bechinger, de la Universidad de Stuttgart y del Instituto Max Planck para los Sistemas Inteligentes, ambas instituciones alemanas, y su colega Valentin Blickle, han observado ahora una de estas similitudes.

Ellos han desarrollado el motor de vapor más pequeño del mundo, o para ser más precisos, el motor Stirling más pequeño. Y han constatado que su máquina realmente funciona.

En el motor inventado hace casi 200 años por Robert Stirling, un cilindro lleno de gas es periódicamente calentado y enfriado para que el gas se expanda y se contraiga. Esto hace que un pistón ejecute un movimiento con el que se puede, por ejemplo, accionar una rueda.

[Img #6177]
Las leyes del micromundo impidieron, no obstante, que Bechinger y Blickle pudieran construir el diminuto motor siguiendo todas las características típicas del diseño de un motor Stirling de tamaño normal.

Los físicos están asombrados de que la diminuta máquina convierta por término medio tanta energía por ciclo como su homóloga macroscópica bajo carga completa, e incluso funcione con la misma eficiencia.

Aunque este singular motor de vapor no tenga por ahora aplicaciones prácticas a la vista, demuestra que no hay obstáculos termodinámicos que hagan inviables máquinas diminutas de este tipo. El motor a vapor de Bechinger y Blickle puede, por tanto, haber abierto un nuevo y fascinante camino hacia el diseño de máquinas complejas de tamaño microscópico.


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