China enciende una máquina de hipergravedad para comprimir el tiempo y el espacio

En Hangzhou, provincia de Zhejiang, China construye la centrifugadora de hipergravedad más potente del planeta: CHIEF. Desde 2020, busca recrear en laboratorio procesos naturales que normalmente tardarían miles de años en desarrollarse y no, no es ciencia ficción, sino ingeniería de precisión al servicio de la investigación más avanzada.

La inversión supera los dos mil millones de yuanes (unos 276 millones de dólares), y forma parte de una estrategia nacional para fortalecer la infraestructura científica pues no es un simple experimento, sino una herramienta que pondrá a prueba materiales, estructuras y modelos a escalas y velocidades nunca antes alcanzadas en instalaciones de este tipo.

Su diseño contempla dos versiones, una de gran carga, capaz de mover hasta 32 toneladas a 300–500 g, y otra de alta velocidad, que llegará a 1 500 g. En ambas, las fuerzas generadas multiplican miles de veces la gravedad terrestre, algo imposible de soportar para un ser humano.

La idea de simular hipergravedad con centrifugadoras existe desde finales del siglo XIX, pero nunca se había llevado tan lejos al combinar fuerza bruta, capacidad de carga y control de precisión, permitiendo estudiar fenómenos geotécnicos, geológicos y de materiales de manera acelerada, sin perder la fidelidad de los modelos a escala real.

Con este simulador y su potencial para resolver problemas de ingeniería sísmica y submarina, e impulsar descubrimientos en física de materiales mientras “comprime” en días procesos que en la naturaleza llevan siglos, China no solo amplía sus capacidades científicas, sino que también se posiciona como referente en tecnología de investigación extrema.

Ingeniería extrema e hipergravedad

El corazón de CHIEF es una cámara sellada donde un brazo giratorio acelera materiales a velocidades tan altas que generan una gravedad artificial miles de veces mayor que la terrestre, lo que permite que maquetas a escala respondan como estructuras reales en condiciones de largo plazo.

Pero mover cosas a esa velocidad no es tan sencillo, las aceleraciones extremas provocan que el aire actúe como un muro invisible, aumentando la resistencia y el calor. Estudios recientes muestran que la potencia disipada por fricción puede alcanzar niveles de megavolts, afectando la estabilidad y precisión de los experimentos si no se controla adecuadamente.

Para resolverlo, los ingenieros han optimizado el diseño con simulaciones y pruebas a escala y han notado que reducir la altura de las paredes minimiza la formación de vórtices, cambiar la forma de los brazos por discos reduce hasta un 73 % la resistencia, y operar con vacío parcial disminuye la fricción interna del aire.

Además, se ha estudiado en detalle el flujo de aire dentro de la cámara, midiendo velocidades, turbulencias y diferencias de presión. Con estos datos se pueden prevenir resonancias peligrosas, mejorar la refrigeración y garantizar que cada experimento se realice en un entorno estable y seguro, incluso bajo condiciones extremas.

Detección y control inteligente

A esas velocidades, cualquier mínima descompensación puede generar fuerzas desequilibradas que dañen la máquina o alteren los resultados. Es por esto que el acelerador incorpora sistemas de detección basados en inteligencia artificial para identificar y corregir desequilibrios en tiempo real, sin necesidad de detener la operación.

Este sistema combina redes neuronales profundas con características obtenidas de sensores de vibración, estado y su arquitectura, permiten reconocer patrones asociados a fuerzas anómalas y ajustar contrapesos virtuales, mejorando la estabilidad, prolongando la vida útil de los componentes clave.

En pruebas con centrifugadoras menores, como la ZJU-400, este método redujo hasta en un 85 % el error en la detección de desequilibrios respecto a técnicas tradicionales, lo que se traduce en mayor seguridad para los experimentos y menor riesgo de interrupciones costosas durante ensayos críticos.

La integración de este tipo de algoritmos convierte al acelerador en algo más que una máquina de fuerza bruta, es un laboratorio inteligente, capaz de adaptarse a condiciones cambiantes y mantener la precisión incluso en los regímenes de operación más exigentes de la ingeniería experimental.

Aplicaciones y alcance futuro

Las posibilidades son muy amplias, por ejemplo, en geotecnia puede simular en semanas cómo se deformaría una presa o cómo evolucionaría un terreno sometido a filtraciones durante décadas. En ingeniería sísmica, permite reproducir en horas los efectos acumulados de cientos de pequeños temblores.

En ciencia de materiales, la hipergravedad puede acelerar la separación de fases en aleaciones, revelando estructuras internas útiles para fabricar nuevos compuestos. En exploración submarina, serviría para estudiar la extracción de hidratos de gas natural, una fuente energética con gran potencial para el futuro.

También puede recrear procesos geológicos como la formación de montañas, la subsidencia del terreno o la migración de contaminantes. Todo esto sin esperar décadas ni construir prototipos a escala real, reduciendo costes y tiempos de investigación de forma drástica.

Aunque algunos titulares hablan de “comprimir el tiempo y el espacio”, la realidad es menos fantástica y más impresionante: CHIEF no altera la física fundamental, pero sí comprime el calendario experimental, ofreciendo a la ciencia un acelerador del tiempo natural sin precedentes.