A levitação magnética, ou maglev, é o fenómeno que consiste em suspender um objeto em pleno ar utilizando campos magnéticos. Esta façanha aparentemente impossível tem fascinado cientistas e leigos durante séculos. A arte da levitação magnética reside na manipulação cuidadosa dos campos magnéticos para contrariar a força da gravidade, resultando na levitação de objectos que vão desde partículas minúsculas a comboios inteiros. Neste artigo, vamos aprofundar a história, os princípios e as aplicações da levitação magnética, bem como explorar as perspectivas futuras desta tecnologia cativante.
A história da levitação magnética
O conceito de levitação magnética intriga os seres humanos há milénios. A mais antiga referência conhecida à levitação remonta à Grécia antiga, onde o filósofo e matemático Arquimedes (287-212 a.C.) descreveu um dispositivo hipotético chamado "Parafuso de Arquimedes". Este dispositivo, que consistia num trilho em forma de espiral com um íman no centro, era capaz de fazer levitar objectos nele colocados. No entanto, não se sabe se Arquimedes chegou a construir um dispositivo deste tipo ou se este não passou de uma mera experiência de pensamento.
A próxima menção significativa à levitação magnética veio do inventor e engenheiro do século XIII, al-Jazari, que descreveu um "trono voador" no seu livro, "The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices". Este dispositivo utilizava um sistema de contrapesos e roldanas para fazer levitar um assento semelhante a um trono, criando a ilusão de ausência de peso para o ocupante. Embora o trono voador de al-Jazari não utilizasse diretamente ímanes, mostra o fascínio inicial por desafiar a gravidade através de meios mecânicos engenhosos.
Só no século XIX é que os princípios da levitação magnética começaram a ser compreendidos e experimentados a sério. Em 831, o cientista e inventor britânico Michael Faraday descobriu o epónimo "Efeito Faraday", que descreve a interação entre campos magnéticos e cargas em movimento. Esta descoberta lançou as bases para o desenvolvimento dos modernos sistemas de levitação electromagnética (EML).
A ciência por detrás da levitação magnética
A levitação magnética é possível graças às propriedades fundamentais dos ímanes e dos campos magnéticos. As duas forças principais que permitem a levitação magnética são o diamagnetismo e a repulsão.
Diamagnetismo
O diamagnetismo é uma propriedade de certos materiais, como o cobre, o alumínio e a água, que os leva a repelir um campo magnético. Quando colocados num campo magnético, estes materiais experimentam uma pequena força repulsiva que pode contrabalançar o seu peso, resultando em levitação. No entanto, o diamagnetismo é uma força fraca e, portanto, só pode levitar objectos ou partículas muito leves, tornando-o impraticável para a maioria das aplicações do mundo real.
Repulsão
A repulsão é a força mais comum por detrás da levitação magnética. Baseia-se na lei fundamental do magnetismo, que afirma que os pólos magnéticos iguais se repelem, enquanto os pólos opostos se atraem. Posicionando e orientando cuidadosamente os ímanes com pólos semelhantes virados um para o outro, é possível criar uma força repulsiva que pode contrariar a força da gravidade. Este princípio é a base da maioria dos sistemas modernos de levitação magnética, incluindo brinquedos que levitam, veículos que levitam e comboios que levitam.
Aplicações da levitação magnética
A levitação magnética tem uma vasta gama de aplicações, desde o entretenimento e a educação até aos transportes e à indústria. Algumas das aplicações mais notáveis incluem:
1. Brinquedos e novidades levitantes
Uma das aplicações mais comuns e acessíveis da levitação magnética é no domínio dos brinquedos e dos objectos de novidade. Brinquedos levitantes, tais como bolas levitantes, globos levitantes e