Científico de la semana: Michael Faraday

¡Bienvenidos de nuevo al Científico de la semana! Hoy he traído un científico del que me quedé con muchísimas ganas de hablar cuando hice la primera entrega de esta sección (la de Nikola Telsa, que podéis leer clickando aquí). Y es que, si bien Tesla hizo una enorme aportación al mundo actual con la defensa de la corriente alterna, de nivel similar (o incluso mayor) fue el descubrimiento de la inducción electromagnética realizado por el británico Michael Faraday. No podéis ni imaginaros lo presente que está hoy en día la inducción en nuestras vidas: desde las cocinas hasta la energía eólica. Pero bueno, no voy a estropearos el artículo: ¡seguid leyendo si queréis saber más!

Vida

La historia de Michael Faraday comenzó en el año 1791 en Newington Butts, una pequeña ciudad situada muy cerca de Londres.

A diferencia de muchos grandes científicos o inventores, Faraday no pudo asistir a una universidad de prestigio, como Oxford o Cambridge. De hecho, ni siquiera pudo ir a la Universidad: a los 13 años tuvo que dejar los estudios por problemas económicos de su familia para entrar a trabajar de aprendiz de George Ribeau, un encuadernador que regentaba también una tienda de libros.

Pero, aunque trabajar en lugar de estudiar sea un problema en el crecimiento intelectual de la mayoría de la gente, en el caso de Faraday esto terminó convirtiéndose en una ventaja: aprovechaba su empleo para leer los libros que le traían a encuadernar, desarrollando así una enorme pasión por la física y la química que (por suerte para todos) le acompañaría durante toda su vida.

En 1812, cuando ya había terminado su aprendizaje, asistió gracias a la ayuda de un antiguo cliente a varias conferencias del famoso químico Humphry Davy. Faraday aprovechó esto para mandarle, junto a algunas de sus notas y resultados de experimentos,  una petición de empleo.

Davy había perdido parte de su visión en un accidente en el laboratorio pocos meses antes experimentando con Tricloruro de Nitrógeno, así que la ayuda de un asistente se presentó ante él como un regalo caído del cielo. Tras aceptar la propuesta, Faraday estuvo los años siguientes acompañando a Humphry en algunos de sus viajes en los que realizaron importantes descubrimientos: en Francia, con la colaboración de Gay-Lussac y Bernard Courtois, descubrieron el Yodo, mientras que un año más tarde en Florencia demostraron por primera vez que el diamante está compuesto puramente por carbono.

No obstante, lo que empezó como una buena relación Maestro-Aprendiz terminó con una serie de disputas y problemas judiciales que a punto estuvo de acabar para siempre con la carrera científica de Faraday y, consecuentemente, con la mayor parte de la tecnología que ahora poseemos.

Inducción electromagnética

La dedicación científica de Faraday al campo del electromagnetismo empezó intentando mejorar algunos de los trabajos que había llevado a cabo Davy. Pero este, lejos de alegrarse por que alguien a quien tanto conocía terminara de limar las impurezas de aquello que él había hecho, denunció a su aprendiz de plagio, obligándole a abandonar su labor en el campo del electromagnetismo hasta la muerte de su mentor. Lo cual tampoco tardó mucho en ocurrir: Humphry Davy murió en Suiza en 1829, a la temprana edad de 50 años, a causa de una enfermedad cardíaca hereditaria que había en el lado paterno de su familia.

Tras esto, Faraday volvió a retomar sus investigaciones, basándolas en lo que pocos años antes había descubierto el danés Hans Christian Oersted: que una corriente eléctrica generaba campos magnéticos. Pero lo que él quiso era comprobar si el efecto también funcionaba a la inversa, es decir, si un campo magnético creaba una corriente eléctrica.

Para ello utilizó un galvanómetro: se trata de un instrumento que tiene una espira en su interior. Cuando se introduce la espira en un campo magnético, girará hasta quedar en equilibrio con la fuerza que produce dicho campo. Si añadimos un resorte que se oponga al giro de la espira, esta girará hasta que se igualen la fuerza magnética y la del resorte: midiendo el giro sobre una escala graduada, podremos calcular la intensidad que recorre la espira.

Faraday conectó un alambre al galvanómetro y comprobó como, si cogía un imán y lo movía respecto al alambre, se creaba una corriente, que cesaba inmediatamente cuando se detenía el movimiento, o lo que es lo mismo: solo se generaba corriente cuando el campo magnético cambiaba (en este caso, cambiaba su situación en el espacio). Así pues, había demostrado que una variación del flujo (una propiedad de los campos vectoriales que indica la cantidad de líneas de fuerza de que atraviesan una determinada superfície) generaba una corriente eléctrica: había descubierto la inducción electromagnética.

Aplicaciones

La inducción electromagnética es una de esas cosas que, sin saberlo, es de vital importancia para la mayor parte de cosas que realizamos en nuestra vida diaria, como los alternadores o los transformadores:

Un alternador es un aparato que consiste en un bobinado situado en en el interior de un campo magnético que gira debido a una fuerza que se le aplica, consiguiendo así generar una corriente eléctrica. Esto es clave para la obtención de prácticamente toda la energía eléctrica que usamos en la actualidad: la energía eólica, la hidráulica, la maremotriz… Todas utilizan la fuerza de la naturaleza para mover una bobina. También es el sistema utilizado en los motores eléctricos.

El transformador, por otra parte, es también una de las aplicaciones importantísimas de la inducción: consiste en dos bobinas de distinto número de espiras enrolladas alrededor de un trozo de hierro dulce (hierro con una pureza altísima). Si a una de las bobinas (a la que llamaremos primaria) se le hace llegar una cierta intensidad, esta generará un campo magnético de un flujo determinado. El hierro hará que exactamente el mismo flujo llegue a la otra bobina (la secundaria). Esto generará en la bobina secundaria una tensión que dependerá de la relación entre el número de espiras de ambas bobinas. Con este principio, y sabiendo el número de espiras de ambas bobinas y la tensión que entrará, podemos hacer que del transformador salga la tensión que nosotros deseemos.

Los transformadores se usan para regular la tensión que llega a nuestras casas mediante la línea eléctrica o incluso para cargar las baterías de nuestros móviles, portátiles o cualquier otro dispositivo, haciendo que no entre ni demasiada tensión (pues podría  cargársela) ni demasiada poca (que haría que tardara mucho más en cargarse).

Aunque yo os haya dejado tan solo dos ejemplos, de verdad os aseguro que no podéis ni imaginar la cantidad de cosas que funcionan hoy en día gracias a la inducción electromagnética. Os sorprendería saber lo presente que está en nuestras vidas.

Curiosidades

Si habéis visto la serie Lost, os habrá sonado el apellido Faraday nada más leer el titular (si no la habéis visto y sois muy reacios a los spoilers, pasad directamente al siguiente párrafo): y es que en la cuarta temporada hacía aparición un personaje llamado Daniel Faraday. Esto no llamaría la atención si no fuera porque es físico, al igual que el hombre alrededor del que se centra este artículo. Puede que se trate simplemente de una casualidad, pero incluso así no deja de ser curiosa.

Hay una anécdota sobre Faraday que es uno de los motivos que me ha hecho decantarme por él para Científico de la Semana. Obviamente, como todo este tipo de anécdotas, podría ser tan sólo un bulo, pero su moraleja se puede aplicar de todas formas:

Cuentan que, cuando Faraday presentó sus resultados sobre el descubrimiento de la inducción magnética en sociedad, el Ministro de Hacienda de la época (uno de los invitados a la presentación) le preguntó al científico: “¿Y para qué sirve esto exactamente?”. Este, ni corto ni perezoso, le respondió: “Pues no tengo ni idea, pero estoy seguro de que en el futuro se cobrarán impuestos por ello“. Y creo que no hace falta que os diga el dinero que saca el gobierno con las constantes subidas de la luz, cuya obtención se debe mayoritariamente a la inducción.

Con esto quiero dejar patente que, aunque muchas veces nos parezca que la ciencia es un gasto inútil y que las cosas que se descubren no sirven para nada, cualquier descubrimiento puede terminar cambiando de forma drástica y para mejor nuestra vida. Y es que os sorprendería la cantidad de veces que he leído u oído comentarios del tipo “Es que me parece bien que se recorte en I+D, eso no sirve para nada” o “Nos hemos gastado una millonada para descubrir esto, que es algo completamente inútil”. La ciencia no se trata de un campo que dé resultados inmediatos o que haga cosas que “sirvan para algo”, sino que nos proporciona las herramientas o el conocimiento necesario para poder inventar todos aquellos objetos que mejoran nuestro día a día.

Bueno, pues después de un largo artículo llegamos una vez más al final del Científico de la Semana. ¡Ojalá que hayáis disfrutado con la  vida y ciencia de Faraday! Espero que hayáis estado atentos a las (pocas) explicaciones sobre electromagnetismo que he ido incluyendo a lo largo del documento, pues si mi tiempo libre me lo permite esta semana os traeré más artículos sobre este tema. ¡Seguro que os sorprenderán!

Antes de acabar, os recuerdo lo mismo de todas las semanas: ¡estoy completamente abierto a sugerencias! Proponed cualquier científico sobre el que queráis saber más y, aunque me cueste lo mío, os aseguro que tendrá su rincón en esta sección.

¡Un saludo y hasta la próxima!

Fuente: Wikipedia, Planeta Sedna