La brújula y otras innovaciones magnéticas

Una brújula es uno de los instrumentos de navegación más utilizados. Sabemos que siempre apunta al norte, pero ¿cómo? Contiene un elemento magnético suspendido libremente que muestra la dirección de la componente horizontal del campo magnético de la Tierra en el punto de observación..

La brújula se ha utilizado para ayudar a las personas a navegar durante muchos siglos. Aunque se encuentra en la misma parte de la imaginación pública que los sextantes y los telescopios, en realidad se ha utilizado durante mucho más tiempo que los viajes por mar que descubrieron América del Norte. Sin embargo, el uso del magnetismo en los inventos no se detiene allí; se encuentra en todo, desde equipos de telecomunicaciones y motores hasta la cadena alimentaria.

Descubriendo el magnetismo

Hace miles de años, se encontraron grandes depósitos de óxidos magnéticos en el distrito de Magnesia en Asia Menor; su ubicación llevó al mineral a recibir el nombre de magnetita (Fe₃O_{4 4}), que fue apodado lodestone. En 1600, William Gilbert publicó "De Magnete", un documento sobre magnetismo que detalla el uso y las propiedades de la magnetita..

Otro elemento natural importante para los imanes son las ferritas u óxidos magnéticos, que son piedras que atraen el hierro y otros metales..

Si bien las máquinas que fabricamos con imanes son claramente invenciones, estos son imanes naturales y no deben considerarse como tales.

La primera brújula

La brújula magnética es en realidad una antigua invención china, probablemente hecha por primera vez en China durante la dinastía Qin (221-206 a. C.). En aquel entonces, los chinos usaban piedras de lodo (que se alinean en una dirección norte-sur) para construir tableros de adivinación. Eventualmente, alguien notó que las piedras son mejores para señalar direcciones reales, lo que llevó a la creación de las primeras brújulas..

Las primeras brújulas fueron diseñadas en una losa cuadrada que tenía marcas para los puntos cardinales y las constelaciones. La aguja que apuntaba era un dispositivo de piedra imán en forma de cuchara con un mango que siempre apuntaba hacia el sur. Más tarde, las agujas magnetizadas se utilizaron como punteros de dirección en lugar de las piedras en forma de cuchara. Estos aparecieron en el siglo VIII CE, nuevamente en China, y de 850 a 1050.

Brújulas como ayudas a la navegación

En el siglo XI, el uso de las brújulas como dispositivos de navegación en los barcos se hizo común. Las brújulas con agujas magnetizadas pueden usarse cuando están húmedas (en agua), secas (en un eje puntiagudo) o suspendidas (en hilo de seda), lo que las convierte en herramientas valiosas. Fueron empleados principalmente por viajeros, como los comerciantes que viajaron al Medio Oriente, y los primeros navegadores que buscaban localizar el Polo Norte magnético o la estrella polar.

La brújula conduce al electromagnetismo

En 1819, Hans Christian Oersted informó que cuando se aplicaba una corriente eléctrica en un cable a una aguja de brújula magnética, el imán se veía afectado. Esto se llama electromagnetismo. En 1825, el inventor británico William Sturgeon mostró el poder del electroimán levantando nueve libras con una pieza de hierro de siete onzas envuelta con cables a través de los cuales se envió la corriente de una batería de celda única..

Este dispositivo sentó las bases para las comunicaciones electrónicas a gran escala, ya que condujo a la invención del telégrafo. También resultó en la invención del motor eléctrico..

Imanes Vaca

El uso de imanes continuó evolucionando más allá de la primera brújula. La patente estadounidense número 3.005.458, otorgada a Louis Paul Longo, es la primera patente emitida por lo que se llama un "imán de vaca". Su objetivo era la prevención de enfermedades de hardware en vacas. Si las vacas consumen pedazos de metal, como las uñas, cuando se alimentan, los objetos extraños pueden causar daños internos en su tracto digestivo. Los imanes de vaca mantienen las piezas de metal confinadas al primer estómago de la vaca, en lugar de viajar a los estómagos o intestinos posteriores, donde los fragmentos pueden causar el mayor daño..