El motor de combustión 100% eficiente podría tener mucha relación con las apuestas de los casinos

En física, decir 100% eficiente suena a provocación, sobre todo en motores de coche con fricción y calor perdido. Pero en la escala microscópica algunos límites se reformulan. Investigadores han propuesto el Gambling Carnot Engine, un motor térmico coloidal que, con retroalimentación inspirada en estrategias de apuestas, convertiría todo el calor neto absorbido del foco caliente en trabajo… algo que suena a ciencia ficción.

De Carnot al “juego”: cómo se apuesta con las fluctuaciones del calor

Un motor térmico clásico vive de un intercambio: toma claro de una fuente caliente, expulsa una parte a una fuente fría y se queda con una fracción en forma de trabajo. En el ideal reversible, la eficiencia máxima viene por un ciclo de Carnot y depende solo de las temperaturas de ambos focos; por eso se usa como referencia cuando se habla de “límites” de rendimiento.

El GCE introduce información en tiempo real. La sustancia de trabajo es una partícula browniana atrapada en una trampa que alterna entre un baño caliente y otro frío. Mientras el ciclo avanza, un observador mide la posición y aplica una regla de parada: si la trayectoria cumple una condición de primer paso antes de un plazo, se ejecuta un quench súbito de potencial, formulado como de coste de trabajo nulo. Con esa jugada se incrementa, en promedio, el trabajo extraído por ciclo.

La relación con el casino en línea está en la disciplina: no controlas el azar, pero sí cuándo te plantas. En vez de “doblar” la apuesta como en las tragaperras online, el GCE explota fluctuaciones térmicas favorables y actúa solo cuando la estadística lo recomienda. Los autores sostienen que así aumenta potencia y eficiencia, y que en el régimen de potencia máxima puede superar la eficiencia de Carnot, con simulaciones numéricas en acuerdo con su teoría. El matiz es clave: ese “extra” proviene de información y control, no de romper la termodinámica.

Lo que esto significa para un motor de coche (y lo que no)

Aterrizando al automóvil, esto no significa que haya un motor de combustión perfecto y listo para la carretera. Un motor real sigue perdiendo energía por rozamiento, turbulencias, combustión imperfecta, intercambio térmico limitado y límites de materiales. Además, funciona con miles de millones de partículas. Así, medir y actuar sobre microestados como en el GCE es, hoy por hoy, totalmente inviable, y la propia electrónica de control consumiría energía.

Los investigadores reconocen las limitaciones: la puesta en práctica solo se puede hacer a escala microscópica. Incluso ahí, el rendimiento depende de la tasa de adquisición de datos: el reto es operar con sistemas de detección y control por encima de 100.000 mediciones por segundo para ejecutar el protocolo con la suficiente precisión. Eso no le quita interés. En nanodispositivos y sistemas microelectromecánicos, las fluctuaciones no son ruido “a eliminar”, sino parte del entorno aprovechable. Si esa filosofía se consolida, podría abrir vías para cosechar energía en sensores, nanomáquinas o componentes donde el calor de fondo hoy se desperdicia. También obliga a pensar en el coste de medir y procesar información, que la termodinámica moderna no puede ignorar. Y ahí la comparación con el casino vuelve siempre.