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    Cómo construir una trampa de partículas impresa en 3D con esquemas CERN gratuitos

    Partículas cargadas eléctricamente suspendidas en una trampa de partículas impresa en 3D. Crédito:Janna Zoe Vischer / Julia Woithe / CERN

    CERN es sinónimo de aceleradores, diseñado para impulsar las partículas para que se acerquen a la velocidad de la luz. Pero, ¿qué pasa si desea ralentizar una partícula y mantenerla en su lugar mientras la estudia? Las trampas de partículas son dispositivos que utilizan campos electromagnéticos para suspender partículas, macroscópicas o elementales, en estasis el tiempo suficiente para hacerlo. En el CERN, experimentos como el GBAR utilizan trampas de iones para capturar iones antihidrógeno para la investigación. En el caso de la antimateria, Es particularmente importante utilizar campos electromagnéticos en cámaras de vacío para que las antipartículas no entren en contacto con la materia normal; si lo hicieran, se aniquilarían instantáneamente con un pequeño estallido de energía.

    Ahora, gracias a la tecnología de impresión 3-D, puedes construir tu propia trampa de partículas como la de GBAR, utilizando esquemas desarrollados por el equipo de S'Cool LAB del CERN. Publicado libremente bajo la licencia de hardware abierto CERN, los esquemas vienen con un conjunto de instrucciones y tutoriales que ayudan a llevar tecnología de vanguardia al aula o al hogar. Por supuesto, la trampa de partículas S'Cool LAB no le ayudará con la investigación de la antimateria; es más adecuada para suspender partículas macroscópicas como las esporas de canela o licopodio. Pero sus principios de diseño tienen mucho en común con los dispositivos más grandes utilizados en los laboratorios de física de partículas.

    En el corazón de su diseño hay un cuadrupolo eléctrico, una configuración especial de electrodos cargados positiva y negativamente. Los campos generados por estos electrodos conectados a una fuente de alimentación de CA limitan la dirección en la que pueden viajar las partículas, atrapándolos efectivamente en el medio. Las partículas cargadas eléctricamente que caen en la trampa de iones cuadrupolo oscilan a lo largo de las líneas del campo eléctrico, permitiéndole observar su orientación en tres dimensiones.

    La instalación de S'Cool LAB ofrece a los estudiantes y profesores de secundaria la oportunidad de participar en experimentos prácticos de física de partículas en el sitio del CERN. Pero también tienen una variedad de herramientas con licencia abierta que puede crear cualquier persona con acceso a impresoras 3D. Estos incluyen cortadores de galletas para producir sus propias galletas con temática de quark, rompecabezas que te desafían a formar sistemas de partículas de acuerdo con las reglas del Modelo Estándar y un modelo a escala del sistema magnético toroidal del detector ATLAS del LHC.

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