Shabtai Von Kalmanovic

Es el encabezado de un artículo que he leído hoy, y parece un buena frase, original y, a priori, proveniente de una persona adinerada comprometida con la sociedad. Peeeeeero, al seguir leyendo veo que se trata de un déspota que se gastaba su dinero en un equipo de baloncesto femenino, al que trataba como un harén de mujeres…

¿Será envidia lo que me corroe?

Esta temperatura no procede únicamente del entorno ambiental o climático, puede provenir de algún proceso natural o artificial: un fuego, una reacción química, un extintor rociado sobre un cuerpo, la fricción producida durante un movimiento, un golpe, y muchísimos sitios más, pero muchos muchos…y es que un calentón lo puede tener cualquiera Y un enfriamiento también

Bueno, quiero ir a parar, a que el universo de los materiales, a nivel microscópico, está en constante movimiento (parezco el Punset). Los materiales, pueden tener comportamientos diferentes, o muy diferentes, en función de la temperatura a la que están. Y eso afecta a nuestras vidas, y mucho.

Si quisiera lleva esto a la ciencia más pura, podríamos llegar a los conocidos como diagramas de fase, que “no son más” que unos gráficos, obtenidos a través de experiencias, y de tíos empollones que no tenían nada mejor que hacer, que representan las fronteras entre diferentes estados de la materia (líquido, sólido y grasioso gaseoso), siempre en función de la temperatura (un eje), y/o volumen, porcentaje de un elemento, presión, etc (otro eje, o dos más).

En ingeniería química, un diagrama de fase típico es el del agua:

Fuente: Wikipedia

Y en ingeniería mecánica, el más típico es el del acero (hierro-carbono):

Fuente: Wikipedia

Pero no hace falta entrar tan profundo, para saber que debemos tener en cuenta los comportamientos de un material a diferentes temperaturas. Y para ello, tres ejemplos:

• Cuando el ejército nazi, debido “a los retrasos típicos de la guerra”, se encontró en campo soviético durante el frío invierno, no habían tenido en cuenta que todo su armamento metálico, iba a sufrir las consecuencias del frío. Debemos pensar que, a -40ºC, los aceros pueden contraer entre 1-4%, en función de la aleación. En otras palabras, pensar en un tubito por donde sale una bala de cañón, que debería hacer 100mm, que se ha encogido 2 ó 3mm… ¡¡¡¡ppppuuuummmm!!!
• El PTFE, en estado 100% sólido, puede aguantar hasta los 270ºC, sin perder sus propiedas, y en cortos periodos de tiempo, hasta los 315ºC ¿por qué no más alla? Resulta que a partir de 325ºC, el PTFE empieza a carbonizarse, y a emitir unos vapores que son bastante tóxicos ¡¡¡ojo!!!
• en los aceros, existen una fase de transición, donde el material cambia su capacidad de deformarse, o sea, pasa de dúctil a frágil. Resulta que unos amiguetes en canoa que recuperaron partes del casco del malogrado Titanic, realizaron los ensayos para determinar la temperatura de esta transición en el acero utilizado, determinando que estaba a -15ºC. Así que, omitiendo el detalle sin importancia del choque contra el iceberg, el empleo de ese material, la temperatura del agua por donde andaban, además de otros detalles estructurales como las uniones entre planchas, provocó la ruptura del casco, y el hundimiento del barco.

La elección de los materiales en ingeniería es algo tan elemental, que debería estar prohibido equivocarse, al final, y podéis verlo en los tres casos, se está jugando con las vidas de personas…

Por cierto, si alguien se pregunta cómo he podido hacer esta foto, sin que haya gente, me la cargué toda mirar al cielo…

Las incrustaciones calcáreas están directamente relacionadas con la dureza del agua, y la dureza del agua está relacionada, sobre todo, con las sales de calcio y de magnesio que encontramos en ella (entre otras).

Cuando hablamos de dureza del agua, como podemos ampliar en la Wikipedia, nos referimos a la cantidad de sales presentes en cierta cantidad de agua (sales metálicas), sobre todo al bicarbonato cálcico, y al bicarbonato magnésico.

Estas dos sales, difícilmente se mantienen estables en el agua, ya que necesitan gas carbónico para evitarlo, y a no ser que nuestro ayuntamiento haya contratado un suministro de agua con gas para la ciudad, lo que hace el agua es dejar estar sales por cualquier lado, y crear las incrustaciones calcáreas, causantes de un buen número de problemas que solemos sufrir a diario, como roturas de tuberías, problemas de presión en la red, y también causa del buen estado de uno de nuestros deportes nacionales, levantar aceras.

Resumiendo, esta inestabilidad de las sales que transporta el agua por nuestras tuberías (disolución), hace que se depositen fácilmente en superficies rugosas (como el fibrocemento que tenemos en gran parte de nuestras redes, primera foto), aunque sean microscópicamente (como en plásticos, segunda foto), dando lugar en el tiempo, a una especie de capas depositadas que acaban por obstruir totalmente cualquier espacio. Os muestro varios fotos de tuberías que tuve en mis manos en un seminario ¡alucinante!

Las incrustaciones calcáreas son a las conducciones de agua, lo que el colesterol a nuestro organismo. (esta frase no pinta nada aquí, pero se me ha ocurrido).

Existen varios tipos de durezas, la total, la temporal y la permanente, y todas se miden con diferentes tipos de unidades (según el país), que se basan todas en la cantidad de carbonato cálcico presente en una cantidad de agua. Existen diferentes unidades como los grados franceses, americanos, alemanes… ¡parece un chiste! Aunque para convertirlos entre ellos existen tablas, basta con saber que cuanto mayor sea el número, más incrustante será el agua.

Sobre los tratamientos posibles para las incrustaciones, tenemos diferentes maneras de “atacar” el problema, en función de las necesidades:

1. Mediante la dosificación de inhibidores químicos. Como podéis imaginar, suelen deben suelen deben ser de calidad alimentaria, y su función no es eliminar el calcio (cal) del agua, sino evitar que se enganche en las paredes.
2. Mediante equipos físicos. Seguro que alguien recuerda los famosos imanes de estos programas de inventos para el hogar en la TV a las tantas de la madrugada, que evitaban las incrustaciones de cal. Pues resulta que se investigó y… ¡¡¡era cierto!!! Pero sólo en algunos casos. Pero eso dio pie a una serie de aparatos que mediante corrientes y electrólisis, evitan las incrustaciones.
3. Mediante descalcificación. Esta es la única que realmente elimina el calcio del agua, bueno, realmente la “aparca”. Se hace pasar el agua por una resina saturada de sal (sodio), que retiene las partículas de calcio y magnesio (responsables de las incrustaciones) ¡¡¡y la resina hay que regenerarla de vez en cuando!!!

Salvador Dalí

El otro día pensaba en la de cables que se llegan a juntar en mi cajón (y algunas cajas del trastero), debido a compras de ordenadores, reproductores, cámaras, móviles, adaptadores, televisores, equipos de música…

Cables IDE, cables de auriculares, cables de cargadores de corriente, cables USB con hasta 4 tipos de conector, adaptadores, alargos, cables ATA, cables de red, cables de teléfono, cables de antena…y si miro en las cajas…

Como ya sabéis que no estoy muy fino de la cabeza, me dio por empezar a calcular.

Fuente: Wikipedia

El diámetro de la Tierra por el Ecuador es de 12.756,8 km, que multiplicado por π,  nos da un longitud de circunferencia (Lc) de 40076,66916331427438442024911182km.

Os engañaría si dijera que he hecho un estudio estadístico basándome en una muestra representativa de los cables más usuales en nuestros hogares, así que, la verdad es que a grosso modo he determinado que la media está en un cable de 600mm (0,0006km) de longitud.

Omitiré el hecho de que existen cables encapsulados con topo tipo de materiales, plásticos, metálicos, y me limitaré a decir que un cable está compuesto por una funda plástica, con un hilo interior de cobre (aunque sean varios filamentos), pero que por aproximación diremos que suelen tener la gran mayoría dos hilos.

Voy a seguir estimando, y diré que en muchas casas, creo que nos podemos encontrar una media de 10 cables en el cajón, y de las últimas estadísticas sobre porcentajes de población con teléfono móvil, televisión, internet, etc, de la que usaré el dato de que el 27,3% de la población tiene un PC.

Esta es una de las cosas más importantes que te enseñan cuando estudias: estimar, idealizar y sobredimensionar… ¡vaya tela!

Bueno, vamos a juntar datos:

• Lc de la tierra = 40076,66916331427438442024911182km
• 1 cable, que suele tener 2 hilos, mide un total de 0,0012km
• estimamos que todo aquel que tiene un PC en casa, tiene unos 10 cables
• la población mundial es de 6.791.170.386 personas, y un 27,3% de esta tiene un PC

Total, que empezamos a mezclar datos y resulta que para cubrir la Lc de la tierra, con la longitud media de un cable que me he inventado:

33.397.225 de cables necesarios para dar 1 vuelta a la Tierra por el Ecuador

Si un 27,3% de la población tiene un PC, resulta que:

1.853.989.515 personas tienen 10 cables en casa

Total, que si juntamos los 10 cables de cada propietario de un PC, y lo dividimos por el numero de cables necesarios para dar 1 vuelta a la Tierra por el Ecuador, tenemos:

≈555 vueltas a la Tierra con los cables que tenemos en el cajón

¡¡¡Alucinante!!! Imaginar el potencial  de conexión que tenemos en el cajón. Como se entere Zapatero, se va a pensar que esta conexión sería un gran impulso para su alianza de civilizaciones…

Mientras procastinaba, palabra no aceptada por la RAE, pero con amplia definición en la Wikipedia, he leído en Wired Science, sitio que acabo de descubrir, y del que me declararé su más absoluto y ferviente admirador como mínimo durante tres días, información sobre los famosos juegos de química, que tantos disgustos han dado a nuestros padres y abuelos, y que hoy en día, al no tener botones, batería de litio, y pantalla de 10″, se pueden dar por desaparecidos.

Gracias a Chemical Heritage

Pese a que recomiendo su lectura, el artículo habla de la situación por la que están pasando estos juegos de química, antaño deseados por los niños de medio mundo, y hoy, desahuciados en el ocaso de su vida, y banalizados hasta el punto de que el serio y aparentemente importante científico de bata blanca que aparecía haciendo sus experimentos en las cajas de estos juguetes, se ha convertido en un dibujo de un científico, más bien loco, con gafas de pasta gorda, y con poca estima a sus brazos. Además resulta gracioso, pero establecen cierto paralelismo entre el número de licenciados y estudiantes de químicas, y las épocas de mayor o menor éxito de este juguete.

También critican que hoy día, pese a existir algunos juegos de química, debido a los “altos níveles de seguridad nacional”, que en algunos casos podrían estar bien fundamentados, debe existir algo en el medio de los viejos juegos, y el que hayan dejado de existir como tales.

Para acabar, nos muestran una presentación con un repaso histórico, a dos de los juegos clásicos en Estados Unidos, el Chemcraft, del químico John J. Porter, que comenzó a comercializar su juego en 1914, y el de Alfred Carlton Gilbert (nada que ver con el primo de Will Smith), que en 1922 lanzó su primer juego al mercado, y que años antes, en 1918, recién acabada la Primera Guerra Mundial, consiguió detener una propuesta que pretendía detener la producción de juguetes (entiendo que para la utilización de los materiales y dinero en otros asuntos “más importantes”), y que le valió el apoyo de “El hombre que salvó las Navidades” ¡genial!

Fue tal el éxito del primero, que en los 50, convirtieron al país en ¡¡¡el máximo consumidor de tubos de ensayo del mundo!!! Eso sí, en los 60 fue comprada por una gran empresa de juguetes,  que acabó cerrándola en los 80.

Para los que llevéis bien el inglés, os recomiendo el vídeo.

Por cierto, pese a que mis padres nunca osaron comprarme uno, yo recuerdo el Quimicefa ¿os suena alguno más?

Y más importante todavía ¿alguna anécdota que contar?

Iba a hacer un breve repaso sobre el tema de roscas antes de abordar la tontería el tema del que os quería hablar, pero visitando la definición de roscado en la Wikipedia, creo que es perder el tiempo, y no estamos para muchos despilfarros…

¡Eso sí! Haciendo un breve vistazo sobre la información de la Wikipedia, no se dedican más de 20 palabras a explicar para qué se usan las roscas, y es que cuando algo se convierte en habitual, casi natural, como el hecho de usar un tornillo o una tuerca, las explicaciones sobran ¿quién no ha tenido un maletín Multihobby o cualquier otra copia similar para niños pobres con tornillos, tuercas y llaves para apretar? Hoy en día, tienen a Bob el Manitas…

Así que he pensado que aunque sobre unir elementos, que es el mayor campo de aplicación de las roscas, no hay que explicar muchas cosas,  y tras haber visto descubierto al mundo el uso y posibilidades del antigiro, hoy os voy a comentar una cosa muy básica, pero con la que se realizan muchísimas cosas en mecánica: el avance del paso de rosca.

El principio básico por el que se usan roscas es porque mecánicamente se consigue un movimiento sobre el eje del tornillo o tuerca hacia adelante o atrás ¡¡¡el archiconocido tornillo de Arquímedes!!! Con el que conseguimos desplazar materia hacia adelante.

Si ahora a esto le buscamos más funciones, pues tenemos una que es la que os quería comentar, y es que puede ser un instrumento de regulación.

Sí, una rosca, nos permite en mecánica desplazar cualquier elemento sobre un eje espacial x-y-z. Y os voy a poner como ejemplo, un desplazamiento muy común en industria, que se utiliza para regular la posición del motor respecto a cualquier elemento arrastrado. Cada avance del paso de la rosca, en este caso x o y, provocará un desplazamiento igual sobre la pata del motor (para que lo sepáis esto se hace habitualmente para regular la posición entre el accionamiento o motor, y el elemento arrastrado, ya que las desalineaciones, provocan malfuncionamiento. Mirar el ejemplo de abajo, de como recolocaríamos un eje de una máquina (eje 2), respecto al eje 1.

¡¡¡Vaya inventazo!!! Y que manera de sacar un artículo de la nada…

Además, esto se puede convertir en un movimiento de precisión, y se le puede incorporar una escala graduada o nonio, que vendría a ser la clase alta de las roscas (la burguesía). Cuando estas roscas estan en una bancada de una bomba, para mover en dos direcciones el motor para alinear, y los tornillos están oxidados, y con 15 capas de pintura encima, entonces se le llama: ¡¡¡Manoloooo!!! Apreta un poco más el tornillo y traeteló paquiiiíííí… Pero en el fondo todas descienden de la misma rosca…

Por ejemplo, en el artículo del proyector de perfiles, explicaba que moviendo “las ruedas indicadas en naranja” (tope técnico), conseguíamos el desplazamiento…¡pues bien! Ahora ya sabéis como se consigue esto…

Me encanta la frase: “todo es posible si es integrable”