El secreto poder de las tierras raras

Probablemente nunca haya oído hablar de las tierras raras. Sin embargo, este grupo de elementos de la tabla periódica ha penetrado en el tejido de la vida moderna, en maneras impensables hasta hace unos años y de las cuales la mayoría de nosotros todavía no somos conscientes.

Hay entre 15 y 17 de ellas (dependiendo de cómo se las clasifique), incluyendo sustancias como holmio, praseodimio, cerio, lutecio, iterbio, gadolinio o –mi favorito– prometio.

Quizá sean misteriosos y poco conocidos, pero estos minerales ya han transformado todo tipo de industrias. La fabricación de turbinas eólicas es un buen ejemplo.

Henrik Stiesdal es considerado uno de los padres de la industria eólica moderna. De adolescente, construyó su primera turbina en la granja de su familia en Dinamarca y ha estado perfeccionando sus diseños desde entonces.

Ahora es director de tecnología de uno de los mayores fabricantes de aerogeneradores del mundo, el gigante alemán de ingeniería Siemens.

Al entrar en su oficina, con una vista generosa de una enorme fábrica de turbinas de la compañía en la península de Jutlandia, lo primero que uno nota es el intrigante reloj antiguo frente a su escritorio.

Su sonoro tic-tac es imposible de ignorar. Él está encantado cuando le pregunto sobre eso. Es, dice, un ejemplo original de un reloj Synchronome.

"Lo compré para inspirar y porque a veces siento la necesidad de mostrarle a mis colegas que existen soluciones simples a problemas de ingeniería con los que se ha luchado por siglos".

Claramente, Stiesdal puede ser un jefe exigente.

Precisión ante todo
Qué son las tierras raras

El primer elemento de la lista de las tierras raras fue descubierto por el químico finlandés Johan Gadolin en 1792, después de recibir y analizar un mineral pesado de la aldea sueca de Ytterby.

Los elementos subsiguientes fueron identificados y aislados a lo largo de 150 años.

El grupo central de 15 tierras raras se conoce como lantánidos. Sus números atómicos van del 57 al 71 y aparecen agrupados en la tabla periódica de los elementos.

Las otras dos, que completan el total de 17 y exhiben características similares a los lantánidos, son el escandio y el itrio.

La última tierra rara en ser descubierta, en 1945, es el prometio, que es radiactivo y es el más escaso de todos los elementos del grupo.

El Synchronome, diseñado hace más de un siglo en Reino Unido, es el reloj de péndulo más preciso jamás construido.

Representa, explica Stiesdal, una respuesta excepcionalmente elegante para un viejo desafío: reducir el mecanismo a una sola rueda de engranaje.

Hasta hace muy poco Stiesdal y sus colegas enfrentaban un desafío similar: querían eliminar los sistemas de engranajes en sus turbinas.

Las turbinas eólicas necesitan engranajes porque las palas giran a alrededor de diez revoluciones por minuto, pero los generadores que convierten la rotación en electricidad operan a 1.500 revoluciones.

El problema es que –al igual que con los relojes– cuanto más complejo se convierte un mecanismo, más cosas pueden salir mal en el intento de modificarlo.

Y en el mundo de las turbinas de viento –particularmente las de alta mar– una falla mecánica es muy costosa. Se necesitan barcos grúa especiales, ingenieros y buen clima.

El costo de una reparación alcanza rápidamente los cientos de miles de dólares.

"Ni raros ni tierras"
Entonces, ¿cómo podrían Stiesdal y su equipo deshacerse de todos esos engranajes? La solución de la industria –como a esta altura habrán adivinado– implicó el uso de las tierras raras.

En su laboratorio en University College de Londres (UCL), la cara del profesor Andrea Sella se ilumina cuando le pregunto sobre ellas. Es evidente que esta familia de elementos está particularmente cerca del corazón de este químico.

"Lo primero que usted necesita saber es que ni son raros ni son tierras", me dice Sella.

Se las califica de "raras" ya que es muy poco común encontrarlos en una forma pura, pero resulta que hay depósitos de algunos de ellos en todo el mundo. El cerio, por ejemplo, es el 25º elemento más común en el planeta...
Leer más en Justin Rowlatt Servicio Mundial de la BBC

¿Galileo menospreció el magnetismo por razones económicas?

El padre de la ciencia moderna intentaba obtener beneficios con sus descubrimientos, pero no siempre lo conseguía

El padre de la ciencia moderna no solo inventó el método que la hacía infalible sino el trabajo en colaboración, la relación de la investigación con la industria y la manera de obtener pingües beneficios con los resultados de la misma. No siempre consiguió esto último, pero siempre lo intentó.

Francesco Sagredo era un amigo de Galileo Galilei (Pisa, 15 de febrero de 1564 - Arcetri, 8 de enero de 1642) con el cual hizo muchos trabajos en colaboración. Tanto lo apreciaba que fue el trasunto de uno de los tres protagonistas de la obra de Galileo que casi le cuesta la vida condenado por la Inquisición: “Diálogo sobre los dos grandes sistemas del mundo”. Sagredo hacía el papel de embustero inteligente.

Galileo y Sagredo se introdujeron en el magnetismo por el camino más lógico: observando los efectos de la magnetita sobre el hierro. Entonces se les ocurrió la idea de acudir a un artesano y hacer que engastara un buen trozo de roca magnética, de más de kilo y medio, en un bello artilugio de madera. La magnetita se disponía de tal manera que a modo de imán atraía una bola de hierro de casi cuatro kilos de peso.

La idea, antes de iniciar investigaciones en serio sobre los fenómenos magnéticos, era obtener fondos para ello (o para lo que fuese) y trataron de vender el artefacto al Gran Duque Fernando de Medici. No lo consiguieron. Después lo intentaron con varios otros nobles para que se lo regalaran a Cosimo de Medici por su boda. Se podía interpretar como un magnífico símbolo de atracción y fuerza para un matrimonio. Y nada. Galileo y Sagredo se dieron por vencidos y concluyeron que aquello del magnetismo serviría para poco, por lo que pasaron de largo de él.

Por aquellos mismos años, concretamente en 1600, William Gilbert publicó en Londres su obra De magnete que estableció las bases de la nueva ciencia a la que, sin duda, el gran Galileo podía haberle dado un fundamento tan sólido o más que el inglés. Pero… money is money.
Fuente: Manuel Lozano Leyva El País.

Juego para aprender sobre los descubrimientos de Galileo, aquí.