¡La magia científica de la inducción electromagnética! Así funcionan Suica, PASMO y otras tarjetas sin contacto
Soy Ken Kuwako, entrenador científico. Para mí, cada día es un experimento.
Seguro que usas a diario las tarjetas de transporte como Suica o PASMO para ir al trabajo, a clase o de compras. ¡Son comodísimas! Pero ¿alguna vez te has parado a pensar una cosa?
“¿Cómo es posible que funcione si no lleva pilas?”
Parece magia, ¿verdad? Mi curiosidad científica no me dejaba en paz, así que esta vez me he lanzado a lo grande: ¡he desmontado una Suica para ver qué hay dentro!
¡Asomémonos al corazón de la Suica!
Primero hay que ablandar el duro plástico, así que hiervo la Suica un ratito en agua caliente. La idea es debilitar el pegamento de la tarjeta. Cuando me parece que ya está lista, la saco del agua y recorto con cuidado los bordes con unas tijeras. Después meto un cúter por un lateral y… ¡toma! Para mi sorpresa, se separó en dos mitades limpiamente, con un “clac”. ¡Y lo que había dentro me dejó boquiabierto!
Allí aparecieron un diminuto chip negro y una antena (una bobina) que recorría todo el borde de la tarjeta dando una vuelta completa. De pilas, ni rastro. Ese era el secreto de la “magia” que hace funcionar la Suica sin batería.
Funciona con electricidad invisible: la magia de la “inducción electromagnética”
Esta antena (la bobina) es la clave para descifrar el misterio de la Suica.
La palabra clave es “inducción electromagnética”. Quizá te suene de las clases de ciencias.
Dicho en sencillo: “cuando cambia el campo magnético (el espacio donde actúa la fuerza de un imán) alrededor de una bobina, por la bobina empieza a circular corriente”. Los torniquetes (los lectores-escritores) emiten un campo magnético invisible. Y no se limita a estar ahí: ¡cambia a una velocidad de vértigo, invirtiendo su orientación unos 13,56 millones de veces por segundo!
Cuando acercas la Suica al torniquete, la bobina del interior de la tarjeta entra en ese campo magnético cambiante. Y entonces, ¡zas!, se genera corriente en la bobina. Eso es la “inducción electromagnética”. Lo importante es que el campo magnético “cambia”: si se quedara quieto, la bobina no produciría ninguna corriente. Por eso el torniquete no deja de hacerlo variar a toda velocidad.
La “corriente alterna” que se estudia en clase de ciencias entra aquí en acción. Con esa corriente, el chip se despierta y se pone a intercambiar información a gran velocidad con el torniquete (consultar el saldo, descontar el importe, etc.). Es decir, la Suica funciona “tomando prestada” la electricidad del torniquete. Con razón no necesita pilas.
Y encima, no hay que preocuparse de que se le agote la batería. Eso sí, solo recibe energía cuando está cerca del torniquete: con este sistema, la tarjeta y el lector solo pueden comunicarse a una distancia de unos pocos centímetros hasta unos quince. Ahora se entiende por qué te piden que la “toques” contra el lector, ¿verdad?
Por cierto, la inducción electromagnética fue descubierta en 1831 por el científico británico Michael Faraday, un hallazgo histórico. Ese gesto que haces cada día sin pensarlo al pasar por el torniquete es, en el fondo, fruto de un descubrimiento de hace casi 200 años y una tecnología de última generación. ¡Tiene su romanticismo!
De la tarjeta al móvil: la tecnología da el salto
Pues bien, esta maravilla no es exclusiva de las tarjetas. Aunque un poco tarde, hace poco me puse la “Mobile Suica” en el iPhone. ¡Me encantó la comodidad de poder pasar el torniquete solo con el móvil, sin tener que llevar la tarjeta encima!
Además, ver el saldo actualizarse en tiempo real cada vez que la uso me parece futurista y emocionante.
Claro que existe el riesgo de que se te caiga el móvil o se te quede sin batería, y entonces la cosa se complica, pero la comodidad lo compensa de sobra. Por un momento pensé: “¿No será que en el móvil no se usa la inducción electromagnética?”. Pues resulta que es exactamente el mismo principio. Funciones como “FeliCa” o “NFC”, integradas en el teléfono, hacen el papel de la bobina y el chip de la tarjeta y se comunican con el torniquete mediante inducción electromagnética.
Esa tecnología que cabía en una tarjeta finísima ahora viene integrada en nuestros móviles y nos hace la vida más fácil. Aquí tienes más información sobre el monedero móvil (FeliCa). Es muy interesante. Por cierto, la inducción electromagnética también está presente en muchas otras cosas de nuestro día a día.
Por ejemplo, el cargador inalámbrico del smartphone. También funciona con el campo magnético cambiante que emite el cargador, que genera corriente en la bobina del interior del móvil: un mecanismo muy parecido al de la Suica. La intensidad del campo magnético y la frecuencia son distintas, pero el principio es el mismo. No te pierdas también el artículo sobre cargadores de móvil.
Un único descubrimiento científico que, con el paso del tiempo, ha ido cambiando de forma y enriqueciendo nuestras vidas. Visto así, la ciencia escondida en lo cotidiano resulta mucho más fascinante, ¿no crees? La próxima vez que toques el torniquete, imagínate la bobina dentro de tu tarjeta recibiendo electricidad de un campo magnético invisible.
- @IT “La tecnología FeliCa” (frecuencia de 13,56 MHz, suministro de energía inalámbrico desde el lector-escritor y distancia de comunicación) https://atmarkit.itmedia.co.jp/frfid/special/felica/felica02.html
- Osaifu-Keitai (Wikipedia) https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%8A%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%83%95%E3%82%B1%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%82%A4
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