Estructura atómica de una aleación

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DAVID POGUE (Gurú de la tecnología): Estaño; símbolo Sn; número atómico 50-50 protones y 50 electrones.

El estaño añadido en pequeñas cantidades al cobre da lugar al bronce, la primera aleación metálica hecha por el hombre. El bronce ayudó a impulsar el comercio mundial y, una vez forjado en herramientas y armas, desempeñó un papel decisivo en los imperios de la antigüedad. El bronce dio nombre a toda una época de la civilización humana. E incluso hoy en día, sigue dando vueltas.

Esto es The Verdin Company, una empresa familiar de 170 años de antigüedad en Cincinnati, Ohio.

Estoy aquí porque están a punto de fundir varias campanas. Incluso con todos los otros materiales modernos disponibles, siguen eligiendo el bronce. Quiero saber por qué. ¿No ha aparecido algo mejor, después de todos estos años?

Ralph Jung se ofrece a defender el bronce.

RALPH JUNG (Fabricante de campanas, The Verdin Company): Este es nuestro patrón que vamos a utilizar para hacer la forma en la arena.

DAVID POGUE: Así que esto parece una campana terminada. ¿No es una campana?

RALPH JUNG: Sí, lo es. Esto es sólo el patrón. Sí. Está hecha de aluminio, así que es muy fácil de manejar.

DAVID POGUE: Bueno, ¿qué hay de malo en eso? El aluminio es bueno: el aluminio no se oxida; el aluminio es ligero.

RALPH JUNG: Tienes razón. No lo hace.

DAVID POGUE: ¿Por qué no hacen las campanas de esto?

RALPH JUNG: Bueno, el sonido. No tiene ese sonido duradero. Y sólo…

DAVID POGUE: ¿No te gusta cómo suena?

RALPH JUNG: No realmente. También suena un poco metálico.

DAVID POGUE: Oye, muchas gracias, amigo.

RALPH JUNG: Bueno, ya sabes.

DAVID POGUE: He practicado.

RALPH JUNG: Te mostraremos cómo suena una campana de verdad.

DAVID POGUE: La calidad del sonido depende de la estructura atómica del material. En los metales puros, los átomos están dispuestos en filas y columnas ordenadas. Cada átomo cede algunos de sus electrones para crear una especie de mar de estas partículas cargadas que se mueven al azar.

Son estos electrones que fluyen libremente los que hacen que los metales sean conductores. Cuando se colocan en un circuito, las partículas cargadas negativamente se alinean y fluyen como una corriente eléctrica.

El mar de electrones también crea enlaces metálicos flexibles entre los átomos. En el cobre, pueden deslizarse entre sí con facilidad, lo que lo hace relativamente blando y fácil de abollar, lo que no es adecuado para una campana. Por eso Verdin utiliza un material más rígido.

RALPH JUNG: Así que, pondremos esto aquí.

DAVID POGUE: Ralph coloca la forma en una manga circular de acero, luego rellena el espacio alrededor con una mezcla de arena y epoxi, para soportar el calor abrasador del metal caliente.

Cuando esta empresa empezó, utilizaban una mezcla de crin de caballo, estiércol y casi cualquier otra cosa que mantuviera la forma sin quemarse, pero el objetivo era el mismo: crear una forma hueca que siguiera el perímetro interior y exterior de la campana.

Una vez que retira el aluminio y une las dos mitades, queda un espacio en forma de campana en el interior, listo para aceptar el bronce fundido.

RALPH JUNG: Y lo que tenemos aquí, David, son los lingotes de bronce que utilizamos para meter en el horno. Como puedes ver, tienen un poco de peso.

DAVID POGUE: Sí, es como…

RALPH JUNG: Tienen un promedio de 20 libras. Eso es una, eso es una mezcla, en realidad, de 80 por ciento de cobre y 20 por ciento de estaño. Y lo que tenemos aquí es el estaño en una forma cruda. Así es como sale de la tierra. Esto es de Malasia.

DAVID POGUE: Okay.

RALPH JUNG: Y tenemos un trozo de cobre la forma en que sale de la tierra. Y eso es de Sudáfrica.

DAVID POGUE: Entonces, ¿esa es la receta para el bronce?

RALPH JUNG: Exactamente.

DAVID POGUE: Entonces, tienes cobre más estaño igual a bronce.

RALPH JUNG: Es igual al bronce, sí.

DAVID POGUE: ¿Por qué no podrías usar uno de esos metales por sí mismos? ¿Por qué no se hacen campanas sólo de cobre?

RALPH JUNG: Si fuera todo cobre, sería, en primer lugar, demasiado blando, y no obtendríamos el sonido que queremos de una campana. El estaño con el cobre nos da esa dureza.

DAVID POGUE: Añadir estaño al cobre durante la fusión cambia las propiedades del metal. Los átomos de estaño más grandes restringen el movimiento de los átomos de cobre, haciendo que el material sea más duro.

Un golpe hace que los átomos vibren, pero el estaño impide que se desplacen demasiado de su posición. El estaño es bueno para una campana, pero sólo en la proporción adecuada.

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