Anexo:Cronología de la tecnología de bajas temperaturas para niños

Este artículo recoge una cronología de la tecnología de baja temperatura y tecnología criogénica (refrigeración por debajo de –150 °C, –238 °F o 123 K y criogénicos). También enumera hitos importantes en termometría, termodinámica, física estadística y calorimetría, que fueron cruciales en el desarrollo de sistemas de baja temperatura.

1877 : Louis Paul Cailletet licua el oxígeno y el azote. Esto invalida el término «gases permanentes», pero encuentra problemas con el almacenamiento de gases licuados.

Cronología de las tecnologías de baja temperatura y criogénica

Cronología de las tecnologías de baja temperatura y criogénica

Fecha	Tipo	País	Acontecimiento	Época
ca. 1700 a. C.	P		Zimri-Lim, gobernante de Mari en Siria, encargó la construcción de una de las primeras casas de hielo cerca del río Éufrates.	Antigüedad
500 a. C.	P		El yakhchal (que en persa significa, 'pozo de hielo') es un antiguo tipo persa de refrigerador. La edificación, con forma de cúpula, se formaba a partir de un mortero resistente a la transmisión de calor. La nieve y el hielo se almacenaban bajo el suelo, permitiendo efectivamente el acceso al hielo incluso en meses calurosos y la conservación prolongada de los alimentos. A menudo se le acoplaba al yakhchal un badgir, para retardar la pérdida de calor. Los refrigeradores modernos todavía se llaman yakhchal en persa.
60 a. C.	T		Herón de Alejandría conoce el principio de que ciertas sustancias, en particular el aire, se expanden y contraen y describe una demostración en la que un tubo cerrado, parcialmente lleno de aire, tiene su extremo en un recipiente con agua.​ La expansión y contracción del aire provoca la posición de la interfaz agua/aire para moverse a lo largo del tubo. Este fue el primer principio establecido del comportamiento de los gases en relación con la temperatura, y que más adelante será el principio de los primeros termómetros. La idea podría ser incluso anterior a él (Empédocles de Agrigentum en su libro Sobre la naturaleza del 460 a. C.).
1396	P		En Han-Yang (actualmente Seúl, Corea) se construyen almacenes de hielo denominados "Dong-bing-go-tango" (que en coreano significa, 'almacén de hielo en el este') y "Seo-bing-go" ('almacén de hielo en el oeste'). Los almacenes se cubren de hielo, recogido del congelado río Han en enero (por calendario lunar). El almacén estabien aislado, proporcionando a las familias reales hielo en los meses de verano. Estos almacenes fueron cerrados en 1898, pero los edificios todavía están intactos en Seúl.	Hasta 1699
1593	I		Galileo Galilei construye un primer moderno termoscopio. Pero es posible que la invención haya sido de Santorio Santorio o independientemente, hacia la misma época, de Cornelis Drebbel. El principio de funcionamiento era conocido en la Antigua Grecia.
ca. 1611-1613	I		Francesco Sagredo o Santorio Santorio, médico italiano, puso una escala numérica en un termoscopio.
1617	I		Giuseppe Biancani, jesuita, astrónomo, matemático y selenógrafo italiano, publica el primer diagrama claro del termoscopio.
1638	I		Robert Fludd, médico paracélsico, astrólogo y místico inglés, describe un termómetro con una escala, utilizando el principio del termómetro de aire con una columna de aire y agua líquida.
1650	I		Otto von Guericke, físico y jurista alemán, diseña y construye la primera bomba de vacío, creando el primer vacío del mundo, conocido como los hemisferios de Magdeburgo para refutar la supuesta suposición de Aristóteles de que «la Naturaleza aborrece el vacío».
1656	I		Robert Boyle, filósofo natural, químico, físico e inventor anglo-irlandés, y Robert Hooke, científico inglés, construyeron una bomba de aire según su propio diseño.
1662	T		Demostración de la ley de Boyle (ley de los gases que relaciona la presión y el volumen) usando una bomba de vacío.
1665	T		Boyle teoriza sobre la existencia de una temperatura mínima en New Experiments and Observations touching Cold [Nuevos experimentos y observaciones tocando el frío].
1679	I		Denis Papin, físico e inventor francés, inventa la válvula de seguridad.
1702	T		Guillaume Amontons, físico e inventor francés, calcula por vez primera el cero absoluto a -240 °C usando un termómetro de aire de su propia invención, teorizando que en ese punto el gas alcanzaría volumen cero y presión cero.	1700-1799
1714	I		Daniel Gabriel Fahrenheit, físico, ingeniero y soplador de vidrio polaco de origen alemán, inventa el primer termómetro confiable, usando mercurio en lugar de mezclas de alcohol y agua.
1724	T		Fahrenheit propone una escala Fahrenheit, que tenía una escala más fina y una mayor reproducibilidad que la competencia.
1730	I		René Antoine Ferchault de Réaumur, polímata y físico francés, inventó un termómetro de alcohol y la escala de temperatura finalmente resultó ser menos confiable que el termómetro de mercurio de Fahrenheit.
1742	T		Anders Celsius, físico y astrónomo sueco, propone una escala con el 0 en el punto de ebullición y los 100 grados en el punto de congelación del agua. Más tarde se cambió para que fuera al revés, con el aporte de la Academia Sueca de Ciencias, dando origen a la escala Celsius..
1755	E		William Cullen, médico y químico escocés, usa una bomba para crear un vacío parcial sobre un recipiente de éter dietílico, que luego hirvió, absorbiendo el calor del aire circundante.
1756	P		Cullen hace la primera demostración pública documentada de la refrigeración artificial.
1782	I		Antoine Lavoisier y Pierre-Simon Laplace inventan el calorímetro de hielo.
1784	E		Gaspard Monge, matemático francés, en colaboración con Jean-François Clouet, químico, licua el primer gas produciendo dióxido de azufre (−10 °C (263,15 Kelvin)).
1787	T		Ley de Charles (ley de los gases, que relaciona el volumen y la temperatura).
1789	E		Martin van Marum, científico, y polímata neerlandés, licua amoníaco (−195,42 °C (77,73 Kelvin)) por compresión simple, queriendo verificar la ley de Boyle-Mariotte.
1802	T		John Dalton, naturalista, químico, matemático y meteorólogo inglés, escribe sobre la posibilidad de «la reducibilidad de todos los fluidos elásticos de cualquier clase, a líquidos».	1800-1849
1802	T		Ley de Gay-Lussac (ley de los gases, relacionando temperatura y presión).
1803	I		Caja de hielo doméstica.
1803	I		Un tal Thomas Moore, de Baltimore, recibe una patente sobre refrigeración.
1805	I		Oliver Evans, ingeniero, inventor y emprendedor estadounidense, diseña la primera máquina de refrigeración de circuito cerrado basada en el ciclo de refrigeración por compresión de vapor para la producción de hielo mediante éter al vacío. No lo patentó ni fue desarrollado.
1810	E		John Leslie, físico y matemático escocés, congela agua en forma de hielo usando una bomba de aire.
1811	T		Amedeo Avogadro, físico y químico italiano, plantea la hipótesis de que «dos muestras dadas de un gas ideal, del mismo volumen y a la misma temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas», la que será conocida como hipótesis de Avogadro (ahora ley de Avogadro. Reconciliaba la teoría atómica de Dalton con la idea incompatible de Gay-Lussac de que algunos gases estaban compuestos de diferentes sustancias fundamentales (moléculas) en proporciones enteras..
1823	E		Michael Faraday, científico inglés, licua por compresión simple cloro (−34,04 °C (239,11 Kelvin)). Pero falla con los gases del aire que por lo tanto considera como «gases permanentes». En 1845, Faraday ya había sido capaz de licuar los gases más famosos de la época, aunque seis de ellos se resistieron y fueron designados en su momento como gases permanentes: oxígeno, hidrógeno, azote, monóxido de carbono, metano, monóxido de azote.
1824	T		Sadi Carnot, físico e ingeniero francés, popone el ciclo de Carnot, un ciclo termodinámico ideal que consta de cuatro etapas y que proporcionará el límite superior a la eficiencia de cualquier motor termodinámico clásico durante la conversión de calor en trabajo o, por el contrario, la eficiencia de un sistema de refrigeración al crear una diferencia de temperatura mediante la aplicación de trabajo al sistema.
1834	T		Émile Clapeyron, ingeniero y físico francés, enuncia la ley de los gases ideales, combinando las leyes conocidas —Boyle-Mariotte, Charles, Gay-Lussac y Avogadro— que relacionaban las variables de un gas de presión , volumen , temperatura y cantidad (número de moles) : .
1834	T		Clapeyron caracteriza las transiciones de fase entre dos fases en forma de relación Clausius-Clapeyron.
1834	I		Jacob Perkins, ingeniero mecánico, físico e inventor estadounidense expatriado en Gran Bretaña, obtiene la primera patente para «Aparatos y medios para producir hielo, y para enfriar fluidos», tanto en Escocia como en Inglaterra por separado. Su prototipo fue el primer sistema de refrigeración por compresión de vapor que funcionó en el mundo, aunque no tuvo éxito comercialmente.
1834	D		Jean-Charles Peltier, físico francés, descubre el efecto Peltier.
1844	T		Charles Piazzi Smyth, astrónomo, egiptólogo, fotógrafo y escritor británico nacido en Nápoles, propone usar el enfriamiento del ambiente para mejorar el confort.
ca. 1850	T		Faraday hipotetiza sobre que las sustancias congelantes incrementarían su constante dieléctrica.	1850-1899
1851	I		John Gorrie, médico, científico e inventor estadounidense de origen antillano, patenta su máquina de refrigeración mecánica en los Estados Unidos para hacer hielo para enfriar el aire. Construye un prototipo de trabajo, pero fue un fracaso comercial.
1852	D		James Prescott Joule, físico inglés, y William Thomson, físico, matemático y primer barón Kelvin, descubren el efecto Joule-Thomson, que describe el cambio de temperatura de un gas o líquido real (a diferencia de un gas ideal) cuando se fuerza a través de una válvula o tapón poroso mientras se mantiene aislado para que no intercambie calor con el medio ambiente. La rápida expansión de un gas puede conducir a un enfriamiento significativo del mismo.
1856	I		James Harrison, impresor, periodista e inventor escocés emigrado a Australia, patenta un sistema de refrigeración por compresión líquido-vapor usando éter, alcohol o amoníaco. Ya había cosntruido una máquina mecánica para hacer hielo en 1851 en Geelong, Victoria, y luego en 1854 su primera máquina comercial para hacer hielo. Harrison también introduce la refrigeración comercial en cervecerías y envasadoras de carne y, en 1861, una docena de sus sistemas estaban en funcionamiento en Australia e Inglaterra.
1856	T		August Krönig, químico y físico alemán, da una fundamentación simplista de la teoría cinética de los gases.
1857	T		Rudolf Clausius, físico y matemático alemán, crea una teoría sofisticada de los gases basada en todos los grados de libertad, y también deriva la relación Clausius-Clapeyron de los principios básicos.
1857	I		Carl Wilhelm Siemens, ingeniero eléctrico y hombre de negocios germano-británico, desarrola el ciclo Siemens, una técnica para enfriar o licuar gases: un gas se comprime, lo que provoca un aumento de su temperatura, y luego se enfría mediante un intercambiador de calor y se descomprime, lo que da como resultado un gas (posiblemente condensado) más frío que el original a la misma presión.
18	D		Julius Plücker, matemático y físico alemán, observa por vez primera algún efecto de bombeo debido a descargas eléctricas.
1859	T		James Clerk Maxwell, matemático y científico escocés, determina la distribución de velocidades y energías cinéticas en un gas, y explica la propiedad emergente de la temperatura y el calor, y crea una primera ley de mecánica estadística.
1859	I		Ferdinand Carré, ingeniero francés, pone a punto el primer sistema de refrigeración por absorción de gas usando amoníaco gaseoso disuelto en agua (conocido como aqua ammonia).
1862	I		Alexander Carnegie Kirk, ingeniero escocés, inventa la máquina del ciclo de aire, un proceso de enfriamiento que utiliza aire en lugar de un material que cambia de fase. No hay condensación ni evaporación del refrigerante, y la salida del aire enfriado se usa directamente. Hoy es usado en aviones propulsados por turbinas de gas presurizado.
1863	T		Thomas Andrews, químico y físico irlandés, muestra que: Tliq = f(P) < Tcrítico de un gas.
1864	I		Charles Tellier, ingeniero francés, patenta un sistema de refrigeración utilizando éter dimetílico.
1867	I		Thaddeus S. C. Lowe, aeronauta, científico e inventor estadounidense, patenta un sistema de refrigeración usando dióxido de carbono, y en 1869 fabrica una máquina para hacer hielo usando dióxido de carbono seco. El mismo año, Lowe compra un barco de vapor y le pone un dispositivo de refrigeración basado en un compresor para el transporte de carne congelada.
1867	P		Eugene Dominic Nicolle, inmigrante francés, disuelve ammonia en agua hasta alcanzar una temperatura de -20 °C en una habitación sellada. Junto con otro nuevo industrial australiano, Sir Thomas Mort , que en 1867 construyó la primera planta de congelación utilizando esta idea en Balmain, y con la ayuda del político de Nueva Gales del Sur, Augustus Morris, superó la desconfianza del público hacia los alimentos congelados al revelar el hecho a una audiencia de influyentes (después de su comida de estado) el 2 de septiembre de 1875..
1869	P		Tellier instala una planta de almacenamiento en frío en Francia.
1869	T		Andrews descubre que en la transición fluido-gas existe un punto crítico (condiciones de presión y temperatura), por encima del cual se comporta como un híbrido entre líquido y gas (más adelante se conocerá como fluido supercrítico), es decir, se puede difundir como un gas (efusión), y disolver sustancias como un líquido (disolvente). Cerca del punto crítico, pequeños cambios en la presión y en la temperatura producen grandes cambios en la densidad. La existencia de un punto crítico había sido anticipada porr primera vez por Charles Cagniard de la Tour en 1822, cuando demostró que el CO2 podría licuarse a 31 °C a una presión de 73 atm, pero no a una temperatura ligeramente superior, incluso a presiones de hasta 3000 atm.
1871	I		Carl von Linde, empresario e inventor alemán, construye su primera máquina de compresión de amoníaco.
ca. 1873	T		Van der Waals, físico y profesor neerlandés, publica y propone un modelo de gas real, denominado más tarde una ecuación de Van der Waals.
1875	I		Raoul Pictet, físico suizo, desarrolla una máquina de refrigeración que usa dióxido de azufre para combatir los problemas de alta presión del amoníaco cuando se usa en climas tropicales (principalmente para transportar carne).
1876	I		von Linde patenta equipos para licuar el aire utilizando el proceso de expansión Joule–Thomson y la refrigeración regenerativa.
1877	I		El suizo Pictet y Louis Paul Cailletet, físico e inventor francés, trabajando por separado, desarrollaron dos métodos para licuar el oxígeno (−182,96 °C (90,19 Kelvin)).
1879	I		Máquina de Bell-Coleman, que es una técnica de refrigeración de gas basada en un ciclo Brayton que funciona a la inversa, a través de la entrada de trabajo neto, y siendo el aire el fluido de trabajo. Su propósito es mover el calor, en lugar de producir trabajo.
1882	P		William Soltau Davidson instala una unidad de refrigeración por compresión en el buque neozelandés Dunedin.
1883	E		Zygmunt Wróblewski, físico y químico polaco, condensa experimentalmente cantidades utilizables de oxígeno líquido.
1885	E		Wróblewski publica la temperatura crítica del hidrógeno como 33 K; la presión crítica, 13,3 atmósferas; y el punto de ebullición, 23 K.
1888	I		Loftus Perkins, ingeniero inglés, desarrolla la cámara fría Arktos para conservar los alimentos, utilizando un temprano sistema de absorción de amoníaco.
1892	I		James Dewar, físico y químico escocés, inventa el frasco de Dewar, de vidrio de chapa plateada y aislamiento al vacío, que resuelve el problema del almacenamiento de los gases licuados.
1895	I		von Linde solicita la protección por patente del ciclo Hampson-Linde para la licuefacción del aire atmosférico u otros gases (aprobada en 1903).
1898	E		Dewar condensa hidrógeno líquido (−252,87 °C (20,28 Kelvin)) usando refrigeración regenerativa y su invención, el frasco de vacío.
1905	E		von Linde obtiene oxígeno y nitrógeno líquidos puros.	1900-1949
1906	I		Willis Carrier, ingeniero e inventor estadounidense, patenta las bases del aire acondicionado moderno.
1908	E		Heike Kamerlingh Onnes, físico neerlandés, licua el helio (−268,93 °C (4,22 Kelvin)) en el marco de sus investigaciones en superconductividad.
1911	D		Onnes revela su investigación sobre fenómenos metálicos a bajas temperaturas caracterizados por la ausencia de resistencia eléctrica, llamándola superconductividad. Será galardonado con el Premio Nobel de Física en 1913.
1915	I		Wolfgang Gaede, físico alemán, inventa la bomba de difusión
1920	I		Edmund Copeland y Harry Edwards usan el isobutano en pequeños refrigeradores.
1922	I		Baltzar von Platen y Carl Munters inventan el enfriador de absorción por tres fluidos, exclusivamente alimentado por calor.
1924	I		Fernand Holweck, físico francés, inventa la bomba de Holweck.
1926	I		Albert Einstein y Leó Szilárd inventan el refrigerador de Einstein.
1926	E		Willem Hendrik Keesom, físico neerlandés, solidifica el helio.
1926	I		General Electric Company lanza el primer frigorífico hermético por compresor.
1929	I		David Forbes Keith de Toronto (Ontario, Canadá), recibe una patente para el Icy Ball que ayudará a cientos de miles de familias en los Dust BowlDirty Thirties.
1933	I		William Giauque, químico y profesor universitario estadounidense, y otros – refrigeración por desimanación adiabática. Será galardonado con el Premio Nobel de Química en 1949.
1937	D		Pyotr Leonidovich Kapitsa, físico soviético, John F. Allen y Don Misener descubrieron la superfluidez usando helio-4 a 2.2 K.
1937	I		Frans Michel Penning, físico experimental neerlandés, inventa un tipo de medidor de vacío de cátodo frío conocido como calibrador de Penning.
1944	I		Manne Siegbahn, físico sueco que había recibido en 1924 el Premio Nobel de Física, la bomba Siegbahn.
1949	E		S.G. Sydoriak, E.R. Grilly, E.F. Hammel, primeras mediciones en 3He puro en en el rango de 1 K.
1950	I		Invención del llamado enfriador Gifford-McMahon por K.W. Taconis (patente US2 ,567,454)	1950-1999
1951	I		Heinz London inventa el principio del refrigerador de dilución.
1955	I		Willi Becker pone a punto la bomba turbomolecular, que crea altos vacíos libres de hidrocarburos.
1956	D		G.K. Walters, W.M. Fairbank, descubrimiento de la separación de fases en mezclas 3He-4He
1957	I		Lewis D. Hall, Robert L. Jepsen y John C. Helmer – bomba de iones basándose en la descarga de Penning.
1959			Ciclo de Kleemenko.
1960	I		Reinvención del enfriador Gifford-McMahon H.O. McMahon y W.E. Gifford.
1965	D		D.O. Edwards, y otros, descubrimiento de la solubilidad finita de 3He en 4He a 0 K.
1965	I		P. Das, R. de Bruyn Ouboter, K.W. Taconis, refrigerador de dilución de un solo uso.
1966	I		H.E. Hall, P.J. Ford, K. Thomson, refrigerador de dilución continua.
1972	D		David Lee, Robert Coleman Richardson y Douglas Osheroff descubren superfluidez en el helio-3 a 0,002 K.
1973			Compresor lineal.
1978	I		Refrigeración por láser demostrada en los grupos de Wineland y Dehmelt.
1983	I		Refrigerador de tubo de pulso del tipo orificio inventado por Mikulin, Tarasov y Shkrebyonock
1986	D		Karl Alexander Müller, físico suizo, y J. Georg Bednorz, físico alemán, descubren la superconductividad a altas temperaturas. Fueron galardonado con el Premio Nobel de Física en 1987
1995	D		Eric Cornell y Carl Wieman, físicos estadounidenses, crean el primer condensado de Bose-Einstein (Bose–Einstein condensate, BEC), usando un gas diluido de Rubidio-87 enfriado a 170 nK. Ganaron el Premio Nobel de Física en 2001 por el BEC.
1998	E		D.J. Cousins y otros, refrigerador de dilución alcanzando 1,75 mK.
1999	E		Se establece el actual récord mundial en 100 pK (100 picokelvins o 0,0000000001 kelvin, enfriando los spins nucleares en una pieza de metal de rodio.
2000	E		El Laboratorio de Baja Temperatura de la Universidad de Tecnología de Helsinki en Espoo (Finlandia) consigue temperaturas de spin nuclear por debajo de los 100 pK. Sin embargo, esa fue la temperatura de un particular grado de libertad —una propiedad cuántica llamada spin nuclear— no la temperatura termodinámica media general para todos los grados posibles en libertad.	2000-presente
2013	E		El físico Ulrich Schneider de la Universidad de Múnich, en Alemania, informa haber alcanzado temperaturas por debajo del cero absoluto ("temperaturas negativas") en gases; el gas se volvió más caliente mejor que más que frío.
2014	E		Científicos en la colaboración CUORE en el Laboratori Nazionali del Gran Sasso en Italia enfrian un recipiente de cobre con un volumen de un metro cúbico a 0,006 K durante 15 días, estableciendo un récord de temperatura más baja en el universo conocido sobre un volumen contiguo tan grande.
2015	E		Físicos experimentales en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) enfrian con éxito moléculas en un gas de sodio potasio hasta una temperatura de 500 nanokelvins, y esperan que muestren un estado exótico de la materia enfriando esas moléculas un poco más.
2015	E		Un equipo de físicos atómicos de la Universidad de Stanford usa una técnica de lentes de ondas de materia para enfriar una muestra de átomos de rubidio a una temperatura efectiva de 50 pK a lo largo de dos dimensiones espaciales.
2017	P		Cold Atom Laboratory (CAL) desarrolla un instrumento experimental para su lanzamiento en la International Space Station (ISS) en 2018. El instrumento creará condiciones extremadamente frías en el ambiente de microgravedad de la ISS, conduciendo a la formación de condensados de Bose Einstein que son de una magnitud más fría que los que se crean en laboratorios en la Tierra. En un laboratorio en el espacio se pueden alcanzar tiempos de interacción de hasta 20 segundos y temperaturas tan bajas como 1 pK (1 picokelvin, K) , y podría conducir a la exploración de fenómenos cuánticos desconocidos y probar algunas de las leyes más fundamentales de la física.

Véase también

En inglés: Timeline of low-temperature technology Facts for Kids

• Lista de cronologías
• Licuefacción de gases
• Historia de la superconductividad
• Historia de la Termodinámica
• Cronología de la tecnología de medición de temperatura y presión
• Cronología de la termodinámica, la mecánica estadística y los procesos aleatorios
• Gases industriales