Algunas ideas científicas tardan siglos en confirmarse, no porque estén mal planteadas, sino porque observarlas exige herramientas que todavía no existen. El efecto Thomson transversal pertenece a esa clase de fenómenos: una predicción escondida durante generaciones en la física del calor, la electricidad y el magnetismo.
Ahora, por primera vez, un equipo de físicos de NIMS, la Universidad de Nagoya y la Universidad de Tokio logró detectar esa señal en el laboratorio. Según el comunicado de NIMS, el hallazgo fue publicado en Nature Physics el 26 de junio de 2025 y representa la primera observación experimental de un fenómeno en el que un metal o semiconductor puede liberar o absorber calor cuando una corriente térmica, una corriente eléctrica y un campo magnético se aplican en direcciones perpendiculares.
El efecto térmico que solo existía en teoría
El efecto Thomson convencional, asociado al trabajo de William Thomson (más tarde Lord Kelvin), forma parte de la familia clásica de los fenómenos termoeléctricos, junto con los efectos Seebeck y Peltier. En términos simples, describe cómo un conductor puede calentarse o enfriarse cuando una corriente eléctrica y un gradiente de temperatura avanzan en la misma dirección.
La versión transversal era más esquiva. Según explica el artículo publicado en Nature Physics, el efecto Thomson transversal aparece cuando una corriente eléctrica, un gradiente de temperatura y un campo magnético se aplican en direcciones ortogonales entre sí. La teoría sugería que ese cruce podía generar calor o frío dentro del material, pero hasta ahora no se había conseguido aislar experimentalmente la señal.
Para lograrlo, el equipo liderado por Atsushi Takahagi y Ken-ichi Uchida recurrió a una aleación semimetálica de bismuto y antimonio, Bi₈₈Sb₁₂, y a técnicas de imagen termoeléctrica capaces de detectar variaciones térmicas extremadamente sutiles. Tal como detalla NIMS, los investigadores aplicaron corriente de calor, corriente de carga y campo magnético en ángulos rectos, y observaron patrones de calentamiento y enfriamiento que no podían explicarse por los efectos termoeléctricos convencionales.
Un calor que obedece al campo magnético
Lo más llamativo no fue solo confirmar la existencia del fenómeno, sino comprobar que podía cambiar de signo. Al invertir la dirección del campo magnético, la liberación de calor pasaba a absorción de calor. Dicho de otra manera: el mismo material podía comportarse como una fuente de calentamiento o de enfriamiento sin modificar su estructura, solo cambiando la orientación del campo aplicado.
De acuerdo con la Universidad de Tokio, ese comportamiento coincide con lo que se esperaba del efecto Thomson transversal y marca una diferencia fundamental respecto al Thomson convencional. En este caso, el fenómeno no depende únicamente del efecto Seebeck, sino de la acción combinada de los efectos Nernst y Ettingshausen, dos procesos transversales en los que calor, corriente eléctrica y campo magnético se cruzan de forma perpendicular.
Ese detalle es importante porque convierte al descubrimiento en algo más que una confirmación histórica. Si se consigue amplificar el efecto en otros materiales, podría servir para diseñar dispositivos capaces de controlar calor de forma localizada, sin compresores, sin piezas móviles y sin depender de uniones entre materiales distintos.
Más allá del experimento: la promesa tecnológica
El hallazgo todavía está lejos de convertirse en una tecnología comercial, pero sugiere un camino interesante para la gestión térmica del futuro. Los dispositivos termoeléctricos ya se usan para convertir diferencias de temperatura en electricidad o para enfriar sin mecanismos tradicionales. El efecto Thomson transversal añade una posibilidad distinta: actuar dentro del propio material y alternar entre calor y frío mediante un campo magnético.
El desafío, ahora, está en encontrar materiales más eficientes. Tal como recoge Phys.org, en la aleación Bi₈₈Sb₁₂ usada en el experimento hay dos componentes del coeficiente Thomson transversal que se compensan parcialmente, lo que limita la intensidad total del efecto. Uchida explicó que identificar materiales donde esas componentes se refuercen entre sí podría abrir la puerta a sistemas de control térmico mucho más potentes.
Por eso, el resultado no debe leerse como una solución inmediata para refrigerar chips, baterías o maquinaria industrial. Su importancia está en otro lugar: completa una pieza que faltaba en la historia de la termoelectricidad y ofrece un nuevo principio físico para manipular el calor con mayor precisión.
Después de casi 170 años, una predicción que parecía condenada a vivir en los libros acaba de entrar en el laboratorio. Y lo hizo con una idea sencilla pero poderosa: el calor, en ciertos materiales, también puede cambiar de dirección.
