Construyendo aviones, un trabajo más artesano de lo que imaginamos

El post de hoy podría llamarse “descubriendo cómo se hace un avión,” porque algunos procesos que constituyen la fabricación de un avión son de lo más “artesanales”. Pero, aviso para la gente con pánico a volar, esto no quita para que se sometan en cada uno de sus pasos a infinitos controles de calidad para asegurar la seguridad de estos. 

Mucho ha cambiado desde que se realizase el primer vuelo tripulado empleando un avión fabricado con madera, alambres y telas. Posteriormente la industria aeronáutica empleó para sus aeronaves aleaciones de aluminio y titanio. Sin embargo, en los últimos años se han empleado materiales compuestos avanzados de fibra de carbono para la fabricación de aviones más ligeros y robustos.

Aerogel: Un gel con un 99.8% de aire

Esta vez no voy a escribir sobre innovaciones en el mundo de la ciencia y la tecnología, sino de un material muy conocido que tiene su lugar en el libro Guinness de los récords como el sólido más ligero del mundo (1 m3 de material pesa sólo 1 mg) y que, además, ha sido protagonista indiscutible en algunas misiones de la NASA: el Aerogel, aunque probablemente lo recuerdes por alguno de sus nombres tales como "humo congelado", "humo sólido", "aire sólido" o "humo azul". El tamaño y la proporción de poros micro y nanométricos hacen que tenga excepcionales propiedades como aislante térmico, eléctrico y acústico, y múltiples aplicaciones que aún quedan por explorar. Aunque el Aerogel en sí hace referencia a una diversa clase de materiales porosos, el más común es el aerogel de sílice, como el de la fotografía, inspiración para todos sus apodos.

Dr. Peter Tsou con una pieza de aerogel [Jet Propulsion Laboratory, NASA] 

Los materiales más frikis de la actualidad

Nanotubos de Carbono, Grafenos, MOFs... Cuando se trata de crear nuevos materiales vale la pena probar cualquier idea aunque al principio parezca un disparate. El ingenio humano, la colaboración y la capacidad de innovación son muchas veces responsables de que se lleguen a desarrollar algunos de los más locos, útiles e interesantes nuevos supermateriales. Inspirados por la madre naturaleza, combinación de varios materiales existentes, procesos y técnicas de ciencia ficción, se han llegado a sintetizar supermateriales que, si se consiguieran producir a gran escala, podrían moldear el futuro.

Materiales del futuro en el presente: Grafeno

Algunos hechos que hace unos años hubiésemos imaginado salidos de una película de ciencia ficción, están cada vez más cerca de convertirse en realidad. 

La ciencia avanza a pasos agigantados, en diferentes campos con multitud de aplicaciones. Últimamente se ha hablado mucho de un material que tiene todas las papeletas para revolucionar nuestras vidas, este material es el grafeno. 

Pero, ¿qué es el grafeno y por qué ahora es noticia? 

Realmente en la década de 1930 ya se conocía el grafeno, aunque este material fue obtenido por primera vez en 2004 mediante exfoliación micromecánica del grafito. No obstante, fue en 2010 cuando se dio a conocer al recibir sus descubridores, los investigadores de origen ruso Andre Geim y Konstantin Novoselov, el Premio Nobel de Física. 

El grafeno es un material formado por carbono puro. El carbono presenta varias formas alotrópicas (diferentes formas estructurales moleculares o cristalinas del elemento): tridimensionales (los ya de sobra conocidos grafito y diamante), bidimensionales (grafeno), monodimensionales. 

El grafeno es, por tanto, una forma alotrópica del carbono con átomos siguiendo un patrón regular hexagonal con apariencia de panal de abejas de grosor de un átomo de carbono (0,1 nm), plana con ondulaciones. 

¡Verde que te quiero...polietileno!

Probablemente, desde la misma posición en la que te encuentras en este mismo instante, podrás alcanzar con la vista más de un objeto fabricado en plástico. Tomándose la licencia de la exageración para acentuar gráficamente la situación, se podría decir incluso que vivimos en un mundo de plástico (con los pros y los contras que dicha afirmación conlleva). Sea como fuere, no cabe duda de que por su utilización, versatilidad y apabullante grado de aceptación social, merece ser incluido dentro del capítulo histórico reservado a la innovación en el siglo XX.

No obstante, no es sobre historia que trata esta entrada, sino sobre una alternativa en la fabricación del que posiblemente es el tipo de plástico más común: el polietileno.

Recientemente oí hablar sobre el “polietileno verde”. Lo de verde, como es de esperar, no responde ni más ni menos que al tirón comercial que en los últimos años tiene todo aquello que se identifica como “respetuoso con el medio ambiente” o “sostenible”, así como a la mejoría en la percepción por parte del consumidor de las marcas y/o empresas que prodigan la bondad de sus productos. Pese a lo poco original del nombre, decidí informarme sobre el tema. Comparto lo aprendido a continuación.

Nanotubos de Carbono y el Ascensor Espacial

Para mí lo más bonito de la Ingeniería reside en conseguir hacer realidad las ideas que expresamos en un papel o en una simulación por ordenador. Los ingenieros son capaces de proyectar, calcular y diseñar auténticas megaconstrucciones, sin embargo aunque en teoría puedan ser viables, las limitaciones en las propiedades de los materiales hacen que los tomos de proyectos muy interesantes e innovadores se queden archivados en una estantería.

Algo así es lo que pasó con uno de los más ambiciosos proyectos ideados por el hombre, uno de esos sueños que la humanidad ha perseguido durante siglos, el desafío de construir una torre para unir el cielo con la tierra, construir un Ascensor Espacial. La idea de los científicos de la NASA era construir un "ascensor espacial", o para que lo entendamos mejor, un "tubo" por donde ascenderían las naves de las misiones espaciales, con el objetivo de solventar los problemas y los elevados costes generados en los lanzamientos espaciales. Con este proyecto se conseguiría establecer una ruta segura para las naves espaciales y una mejora económica notable en las inversiones requeridas en una misión espacial.