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Los trenes con láser en los rieles que circulan silenciosamente por Holanda y Long Island disparan cañones Nd:YAG de 2 kilovatios. Pulsan 25 mil veces por segundo. Cada haz vaporiza hojas secas pegadas al acero a 5.000 °C, según un reportaje de la IEEE Spectrum.
El reportaje detalla equipos de Nederlandse Spoorwegen en una flota DM-90. La tecnología fue creada por la británica LaserThor en noviembre de 1999. A pesar de ello, fue rechazada por la propia Network Rail en 2002.
Hoy, opera comercialmente en Holanda. Según datos de la IEEE Spectrum, también funciona en la Long Island Rail Road de Nueva York desde 2018. Cada pasada limpia una franja de solo 20 milímetros del riel.
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Aun así, la velocidad puede alcanzar los 80 km/h en equipos modernos. El haz vaporiza cualquier materia orgánica adherida al riel en fracciones de segundo. Todo esto ocurre sin contacto físico y sin químicos.
Cómo funcionan los trenes con láser en los rieles
El láser opera en una longitud de onda de 1.064 nanómetros. Este valor es característico de los cristales de neodimio dopado con itrio-aluminio-granate (Nd:YAG). Cada pulso dura microsegundos.
Sin embargo, la altísima frecuencia de 25 mil disparos por segundo genera suficiente energía para sobrecalentar la biomasa. Como resultado, la hoja se convierte en gas y ceniza inerte. Según la IEEE Spectrum, la temperatura local alcanza los 5.000 °C.
Este valor es cercano al de la superficie del Sol. El metal del riel no absorbe la longitud de onda del infrarrojo cercano de la misma manera. Así, el acero sale prácticamente intacto de la operación.
Por ello, cada pasada elimina la contaminación a lo largo de una franja de 20 milímetros — poco más de dos centímetros. Aunque parezca estrecho, es exactamente el área donde la rueda del tren tiene contacto real con el riel.
- Tipo de láser: Nd:YAG (1.064 nm), pulso corto
- Potencia: 2 kW por cañón
- Frecuencia: 25.000 pulsos por segundo
- Temperatura en el objetivo: ~5.000 °C
- Ancho de limpieza: 20 mm de ancho por pasada
- Velocidad operativa: hasta aproximadamente 80 km/h
Por qué las hojas en el riel se convierten en un problema mortal
Las hojas caídas en otoño parecen inofensivas. Sin embargo, cuando pasan bajo el peso de un tren a alta velocidad, el material se compacta en el riel. Se forma una capa negra resbaladiza llamada «leaf film».
Es algo entre teflón y grafito. El resultado es la llamada «patinaje de rueda». El tren pierde adherencia, derrapa y retrasa el frenado.
Además, en ciertos casos dispara sistemas automáticos de emergencia. Solo en el Reino Unido, el fenómeno fue responsable de 4,5 millones de
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