Levitron es una marca de juguetes y regalos levitantes en los mercados científicos y educativos comercializados por Creative Gifts Inc. y Fascination Toys & Gifts. [1] El dispositivo de peonza Levitron es un juguete comercial de esta marca que muestra el fenómeno conocido como levitación magnética estabilizada por giro . Este método, con imanes permanentes en movimiento, es bastante distinto de otras versiones que utilizan campos electromagnéticos cambiantes, levitando varios elementos como un globo terráqueo giratorio, un transbordador espacial a escala o un VW Beetle y un marco de fotos. [2] Se vendieron 750.000 unidades de la peonza entre 1994 y 1999. [1]
La peonza de juguete es esencialmente un anillo magnético permanente y una placa base magnética correspondiente con un anillo o una configuración geométrica alternativa. Los parámetros funcionales, como la velocidad de rotación de la peonza o la ponderación de la peonza, son estrictos. Empleando principios del campo magnético y la estabilización giroscópica , la peonza Levitron induce la levitación a través de una serie de pasos interactivos. La rotación estabilizadora de la peonza levitada experimenta una desaceleración natural y gradual, de modo que el fenómeno de levitación falla en cuatro minutos a menos que se suministre energía externa para mantener la rotación.
Para hacer levitar la peonza, se coloca una placa de plástico sobre la base magnética y se hace girar la peonza sobre la placa a 25–50 rotaciones por segundo (1500–3000 rpm). Si es demasiado lento, la peonza se cae y se desliza hacia un lado; si es demasiado rápido, no se orienta para seguir el flujo magnético a medida que se mueve y se desliza. Como puede ser difícil hacer girar la peonza lo suficientemente rápido con la mano, Creative Gifts produjo un dispositivo portátil alimentado por batería para hacer girar la peonza con un motor eléctrico . A continuación, la placa se levanta con la mano hasta que, si las condiciones son adecuadas, la peonza se eleva por encima de ella hasta un punto de equilibrio . La peonza también debe estar lastrada con arandelas de varios tamaños suministradas en el kit. Si es demasiado pesada, no se elevará por encima de la placa; si es demasiado liviana, saldrá volando. [3]
Después de unos minutos, la peonza cae cuando la fricción del aire la reduce por debajo de la velocidad crítica. La temperatura del aire, las corrientes de aire, la vibración del suelo y las interrupciones de la fuente de energía también alteran el delicado equilibrio necesario para mantener estable la peonza. Las versiones de laboratorio más caras pueden mantener una peonza levitando indefinidamente al mantener la rotación de la peonza, compensando activamente las aberraciones en la rotación. Los creadores del Levitron han desarrollado un "Perpetuador", que se coloca debajo del Levitron y envía un pulso magnético adicional. La fuerza adicional empuja la peonza lo suficiente para mantener una velocidad constante. Con una velocidad constante, y con el Levitron perfectamente nivelado, la peonza Levitron puede girar durante períodos de tiempo más largos.
El primer dispositivo de levitación magnética permanente estabilizada por espín fue inventado (c 1976) y patentado (1983) por el inventor Roy Harrigan, de Vermont. A mediados de la década de 1990, el empresario de Seattle Bill Hones, que estaba explorando la posibilidad de la levitación magnética permanente, descubrió la patente de Harrigan. Hones posteriormente se puso en contacto con Harrigan y más tarde se reunió con él. A petición de Hones, Harrigan le permitió tomar prestado su prototipo con el entendimiento de que estaban entrando en un acuerdo comercial. Hones, con la ayuda de su padre, un físico y empleado del Laboratorio Nacional de Los Álamos , analizó la física del prototipo y luego presentó una "patente de mejora". [4] [5] En 1984, independientemente de Roy Harrigan, el inventor Joseph Chieffo, de Pensilvania, también descubrió la levitación magnética estabilizada por espín. Chieffo luego desarrolló su propio dispositivo de levitación magnética estabilizada por espín e intentó obtener una patente para el mismo. Chieffo contrató a un abogado para que realizara una búsqueda de registros de patentes y marcas registradas en los EE. UU. y se enteró de la existencia de la patente de Harrigan; de esta manera, concluyó sus esfuerzos por obtener una patente. En una evaluación final, el abogado de Chieffo señaló que su dispositivo, aunque aparentemente no era patentable, podía comercializarse sin infringir la patente de Harrigan. En 1988, Chieffo comercializó su dispositivo en forma de kit. En contraste con el imán de soporte en forma de plato del invento de Harrigan, el imán de base de este último dispositivo era rectangular y plano en la superficie superior, no muy diferente del imán de base del dispositivo patentado posteriormente por Hones, el ahora popular juguete de física conocido como Levitron.
En 2012 [6] y 2014 [7] , los Levitrons funcionaron en un ángulo de 45° y con su eje de giro horizontal. Este funcionamiento inclinado y horizontal se logró con la ayuda de "V" magnéticas adicionales. El Levitron horizontal es particularmente estable, lo que le confiere potencial educativo. [7]
En la década de 1990, los entonces socios Michael y Karen Sherlock formaron la empresa a la que llamaron "UFO" en Nuevo México para comercializar el Levitron bajo un acuerdo oral en asociación con la empresa de Hones, Creative Gifts, Inc. [5] Los esfuerzos para formalizar el acuerdo por escrito fracasaron y se volvieron agrios [1] después de que los directores de UFO se enteraron de la invención anterior del dispositivo por parte de Harrigan, y rediseñaron su sitio web [8] para incorporar el artículo de estilo exposé "¡LA HISTORIA OCULTA DEL LEVITRON!", [9] que acusaba a Hones de robar la invención de Harrigan. [5] Creative Gifts, a su vez, presentó una demanda por infracción de marca registrada en el Tribunal de Distrito de los Estados Unidos de Nuevo México contra UFO y sus propietarios. En el juicio y en la apelación ante el Décimo Circuito [10] se confirmaron las reclamaciones de marca registrada de Creative Gifts, y todas las contrademandas de UFO fueron rechazadas después de que UFO, que se había representado a sí misma como demandada pro se , fuera sancionada por el tribunal por abuso de descubrimiento. El tribunal de apelaciones, observando que UFO había presentado un escrito de apertura de una página sin citas del expediente ni discusión de la ley pertinente, comentó en su fallo: "se han disparado en el pie".