Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

febrero 12, 2011

Un mundo de fibras y tejidos

Broken carbon fiber bar
Fibras de carbono
(Foto CC de Michael Bemmerl,
vía Wikimedia Commons
Pensar en fibras aún evoca telas, hilados de algodón, ricas sedas y medias de nylon, aunque cada vez más, también, las fibras y los tejidos artificiales significan también piezas de aviones, carrocerías de automóviles de Fórmula 1 e incluso materiales de construcción.

Y quizá todo comenzó con una intuición sencilla, afortunada y genial.

Un tallo de una planta podía servir para atar objetos y para tirar de cargas. Pero se podía romper con relartiva facilidad. Quizá, sólo quizá, hace 40 mil años o más, un ser humano se dio cuenta de que cuando el tallo se retorcía, resistía más. Tal vez, especulamos, empezó a retorcer un tallo, y luego probó a poner dos o tres tallos en paralelo y a retorcerlos y entretejerlos. El resultado era una cuerda, la primera cuerda de la historia de la humanidad, y ataba con más firmeza y soportaba cargas mucho más pesadas que ningún tallo utilizado antes.

Si esto no lo hizo un personaje en concreto, sino quizá un grupo, o varios grupos simultáneamente en distintos espacios geográficos y temporales, al menos sabemos que la humanidad sí lo hizo colectivamente en un momento de su desarrollo.

Si se machacaban los tallos para obtener las fibras que les daban su resistencia, y se retorcían o hilaban en formas mucho más delgadas, se obtuvo el hilo que, tejido, creó toda una nueva forma de vida.

Muchas plantas y el pelo de muchos animales, así como los tendones, se han utilizado como fibras, en función de su disponibilidad para las diversas culturas.

Se cree que el lino fue la primera fibra vegetal que utilizó el hombre. Apenas en 2010, la arqueóloga Ofer Bar-Yosef, de la Universidad de Harvard, encontró en la cueva de Dzudzuana de Georgia fibras de lino anudadas y teñidas de color negro, gris, turquesa y rosa, cuya antigüedad se calcula en 30.000 años, poco tiempo comparado con los más de 100.000 años que nos separan del primer momento en que el hombre usó pieles para vestirse.

El lino, la ortiga, el ramio, el yute y el cáñamo fueron durante milenios algunas de las principales fibras vegetales, complementadas con las fibras animales o lanas, que se empezaron a utilizar (hiladas y tejidas) hace quizás hasta 10.000 años. No fue sino hasta el siglo IX cuando los árabes introdujeron en Europa el algodón, una planta que ya Alejandro Magno había descrito en la India como “el árbol de lana”, cultivada durante mies de años en el valle del Indo. La seda, por su parte, tiene una singular procedencia: el gusano de la seda, que teje el capullo para convertirse en mariposa con un solo filamento de esta singular fibra, conocida en China desde el 2.600 antes de la Era Común.

Los tejidos y cuerdas de fibras naturales tenían, ciertamente, un valor utilitario que alteró y revolucionó en muchas ocasionesa las culturas. Pero también marcaban las diferencias sociales. La seda como distinción de las clases altas es un ejemplo evidente, junto con el aún más caro y exclusivo terciopelo de seda. No olvidemos que los intereses comerciales que dispararon la era de las exploraciones con los viajes de Cristóbal Colón no sólo eran los de las especias. La “ruta de la seda” que abastecía a las clases altas europeas también fue bloqueada por el imperio otomano en 1453, a la caída del imperio bizantino.

La revolución industrial fue, en gran medida, la revolución del algodón. La invención de la lanzadera volante, las máquinas de hilar y la máquina de vapor a fines del siglo XVIII dispararon la mayor producción de telas a menor precio. La industria textil tiraría de todas las demás formas de producción para cambiar radicalmente la forma de vida del ser humano en todo el mundo.

Fibras artificiales y sintéticas

Durante la segunda mitad del siglo XIX, los conocimientos de la química alcanzaron un punto en el que se podía intentar crear materiales nuevos, y mejorar los existentes.

En 1855, el químico suizo Audemars logró crear la primera fibra artificial, una “seda” obtenida disolviendo y purificando la corteza de un árbol para obtener celulosa. Pasaron treinta años para que estas nuevas fibras se utilizaran para crear tejidos de muestra y cuatro años más para que comenzara la producción industrial de esta fibra, el “rayón”.

Pero no fue sino hasta el siglo XX, en 1931, cuando apareció la primera fibra totalmente sintética, el nylon, que comenzó su producción industrial en 1939, democratizando, en gran medida, prendas de ropa como las medias femeninas, que antes eran de seda para las clases pudientes y de algodón para las trabajadoras.

En los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial, aparecieron numerosas nuevas fibras como el acrílico, el poliéster, el spandex (lycra) o el sulfar, resistentes, algunas de ellas elásticas, baratas y que se arrugaban mucho menos que las fibras naturales, lo que las convirtió pronto en favoritas del mercado.

Otras fibras, como las aramidas, dan lugar a tejidos especiales como los utilizados en los trajes espaciales o el kevlar utilizado en chalecos antibalas. Y otras de ellas, como el tereftalato de polietileno, se someten a procesos especiales para crear un tejido de pelillo ligero y altamente aislante, el “polar” o “fleece”, la lana artificial.

Más allá de los tejidos, se siguen creando materiales en largos filamentos o fibras que puedan satisfacer con eficacia distintas necesidades. La fibra de carbono, utilizada para reforzar distintos plásticos, está sustituyendo al acero y al aluminio en numerosas aplicaciones que necesitan resistencia, fuerza y un menor peso: bicicletas, raquetas de tenis, piraguas o el fuselaje de aviones como Airbus A350 XWB se fabrican hoy con tejidos de carbono.

Químicos e ingenieros siguen buscando crear nuevas fibras capaces de cambiar de color, de reinventar fibras tradicionales como la seda, modificando genéticamente a los gusanos para ofrecer un producto mejor y más atractivo o de encontrar formas de cultivo más sostenibles y rentables. Ecotextiles, nanotextiles y textiles inteligentes son algunas palabras que pronto pueden ser parte de nuestro léxico tan comúnmente como “seda”, “nylon” y “kevlar”.

La peligrosa fibra mineral

El amianto (o asbesto) es el nombre de seis materiales que son las únicas fibras minerales que ocurren de modo natural y que se encuentran, incluso, en el aire que respiramos, aunque en cantidades inapreciables. Debido a sus propiedades aislantes, especialmente de las llamas, y su bajo costo, se utilizó masivamente desde la antigüedad como material de construcción y materia prima. A lo largo del siglo XX se demostró que la inhalación de fibras de asbesto provocaba con frecuencia fibrosis y cáncer pulmonar y a partir de 1991, el amianto empezó a prohibirse en cada vez más países. La prohibición en España se dio en 2001, aunque sigue en el aire el problema de eliminar el amianto utilizado en el pasado.

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