martes, 3 de noviembre de 2009

NANOTUBOS DE CARBONO Y EL ASCENSOR ESPACIAL

Artículo 3: Nanotubos de carbono y el ascensor espacial

Antes de empezar he de decir que me he retrasado por la necesidad de incorporar material anclado en e-Republik para poder publicar. No sabía nada de las normas anti-spam, que parecen ser muy rígidas, y la verdad para mí no tan claras... Pero vivir en el e-Mundo es adaptarse a sus normas, ¿no? Sin más os dejo con mi tercer artículo, esta vez sí de divulgación científica:

Nanotubos de carbono y el ascensor espacial

1.- ¿qué es un nanotubo?

Los nanotubos de carbono son una de las cuatro formas alotrópicas (conocidas) del carbono. Para entendernos, los materiales pueden adoptar diferentes formas siendo puros (no hablo ya de los compuestos que nos hacen aprender en clase de química), todo el mundo conoce que el carbono adopta bien la forma de grafito, o bien la forma de diamante, pero normalmente no sabe que hay otras dos que no se suelen encontrar en la naturaleza (en la superficie de la Tierra), pero han sido descubiertas recientemente: Los nanotubos y los fullerenos.

En la imagen se ven las formas moleculares del grafito (b), el diamante (a y c), Los fullerenos (son pelotas hechas de carbono) (d, e y f), el carbono amorfo, sin una estructura reproducible (g), y los nanotubos (son unos filamentos cerrados de forma cilíndrica) (h).

La particularidad de un nanotubo de carbono es que fabricado de una sola pieza sería al menos diez veces más resistente que el mejor de los aceros, a causa de que está enteramente unido mediante enlaces químicos (los aceros, por puros que sean, están compuestos por granulitos de hierro acoplados entre ellos al solidificarse, pero no unidos químicamente)

2.- ¿Qué es un ascensor espacial?

La idea más intuitiva de un ascensor espacial es una piedra en un

a honda: se trataría de un cable sujeto a un asteroide en órbita alrededor de la Tierra, el giro haría que el cable se mantuviese tenso, de modo que se podría “trepar” por ese tallo de habichuela mágica colgado de la nada por la fuerza centrífuga, ahorrando muchísimo dinero en combustibles de cohetes, pues para salir de la superficie hay que quemar mucho dinero. Con un soporte físico se podrían sacar de la superficie toneladas de materiales al espacio con un coste mucho menor que ahora.

Esto parece sacado de la ciencia ficción, y efectivamente es así, aunque la idea es del cosmonauta ruso Yuri Artsutanov. Sin embargo hoy en día las agencias espaciales están invirtiendo dinero en el proyecto, pues ven la posibilidad real de construir uno.

3.- ¿Qué tiene que ver una cosa con otra?

Evidentemente se trataría de hacer un ascensor espacial de nanotubos de carbono. Se puede decir que no hay otra cosa que sea capaz de resistir el tirón de la cuerda de un pedrusco suficientemente grande dando vueltas alrededor de la Tierra. Ni acero ni nada, se partiría con catastróficas consecuencias (un cable metálico, por fino que sea, cayendo a la Tierra mientras ésta gira le daría un enorme latigazo que la envolvería a través del ecuador… El polvo levantado oscurecería el cielo… para una peli, vamos)

Y la gracia del asunto es que los nanotubos son tan resistentes que una banda de éstos mucho más fina que una hoja de papel sería capaz de aguantar y permitir cargar centenas de toneladas al aire. Además de que si se rompe, siendo de carbono, se quemaría en la atmósfera (da igual qué forma del carbono cojas, el carbono arde incluso en forma de diamante, las joyas no resisten los incendios). Nada de gruesas torres al aire, una bandita que dejaría ver a través de ella sería suficiente.

4.- ¿Por qué en e-Republik no se puede hacer un ascensor espacial?

Muy sencillo, no hay materias primas para ello, a ver, ¿quién me dice cómo hacer un nanotubo de carbono a partir de petróleo, madera, cereales y diamantes? ¡No se puede! Los nanotubos se fabrican actualmente aplicando un láser bastante potente a una superficie de grafito, aunque hay otros proyectos para hacerlos mediante campos eléctricos aplicados en forma de embudito a una solución carbónica (eso no me lo discutáis mucho, que lo vi de pasada en el departamento de física de mi facultad, y creo que lo ha publicado uno de mis profes…) Por cierto, ¿nadie se ha preguntado cómo se hacen funcionar los hospitales o los sistemas defensivos o las casitas, si no tenemos explotaciones de cobre? ¡No tenemos cables!

Además, tengamos en cuenta que no sabemos qué hay fuera del e-Mundo, no hay programas espaciales, de hecho, ni siquiera es seguro que nuestro e-Mundo se encuentre en un “espacio” como el de la VR, digamos que nuestro bello planeta está flotando en un fondo blanco… no trae mucha cuenta gastar decenas de GOLD para hacer un ascensor que vaya a un background…

Enlaces de interés

Wikipedia: Nanotubos

Wikipedia: Ascensor espacial

La flecha: Ascensor espacial

Proyecto actual

Ascensores espaciales en la ciencia ficción

Me queda en el tintero un tema propuesto sobre Cyborgs, pero resulta que al informarme en mi viejo libro de química inorgánica sobre los nanotubos, he descubierto que un buen tema podría ser las propiedades de los fullerenos (las pelotitas de la imagen), y relacionado con los ascensores espaciales me sale un tema curioso de la ciencia ficción, las esferas de Dyson, que podría ser interesante también. Esos los dejo para más adelante, el próximo que sea de los Cyborgs, que si no se me acumula el trabajo.

¡Hasta la próxima!

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