¿Cómo funcionan los airbags?

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Joseph S. Merola, profesor de química y decano asociado de la Facultad de Artes y Ciencias de Virginia Tech, ofrece esta explicación:

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Joseph S. Merola

Aunque no solemos asociar los automóviles con la química, en un coche en funcionamiento tiene lugar mucha química: la quema de gasolina para hacer funcionar el motor, por ejemplo, y las reacciones químicas en la batería para generar electricidad. Otra reacción, que la mayoría de los conductores no experimentarían de primera mano, tiene que ver con el airbag. Los airbags no se inflan a partir de una fuente de gas comprimido, sino de los productos de una reacción química. El producto químico en el corazón de la reacción de la bolsa de aire se llama azida de sodio, o NaN3.

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Imagen: PROGRAMA DE EVALUACIÓN DE AUTOMÓVILES NUEVOS, ÁREA DE PRUEBAS DE CHOQUE
Los choques disparan sensores en los coches que envían una señal eléctrica a un encendedor. El calor generado hace que la azida sódica se descomponga en metal sódico y gas nitrógeno, que infla los airbags del coche.

En circunstancias normales, esta molécula es bastante estable. Sin embargo, si se calienta, se deshace. La ecuación química 2 NaN3 –> 2 Na + 3 N2 describe exactamente cómo se deshace. Observa que el segundo producto de la reacción anterior es el N2, también conocido como gas nitrógeno. Un puñado (130 gramos) de azida sódica producirá 67 litros de gas nitrógeno, lo que es suficiente para inflar una bolsa de aire normal.

Animación de una bolsa de aire

0,03 SEGUNDOS es todo lo que se necesita para inflar una bolsa de aire.

Esa no es la única química involucrada. Observe que el otro producto químico en el que se descompone la azida de sodio es el Na, o sodio. El sodio es un metal muy reactivo que reacciona rápidamente con el agua para formar hidróxido de sodio; como resultado, sería bastante dañino si entrara en los ojos, la nariz o la boca. Por ello, para minimizar el peligro de exposición, los fabricantes de bolsas de aire mezclan la azida sódica con otros productos químicos que reaccionan con el sodio y, a su vez, forman compuestos menos tóxicos.

¿Qué hace que una bolsa de aire se infle mediante esta reacción? Hay sensores en la parte delantera del automóvil que detectan una colisión. Estos sensores envían una señal eléctrica al bote que contiene la azida de sodio y la señal eléctrica detona una pequeña cantidad de un compuesto de ignición. El calor de esta ignición inicia la descomposición de la azida sódica y la generación de gas nitrógeno para llenar la bolsa de aire. Lo más sorprendente es que desde que el sensor detecta la colisión hasta que el airbag se infla por completo sólo transcurren 30 milisegundos, es decir, 0,03 segundos. Unos 50 milisegundos después de un accidente, el ocupante del coche golpea el airbag y su desinflado absorbe la energía de avance del ocupante.

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