Un tejido que protege de los relámpagos

El material conocido como ripstop, de tonos grisáceos y compuesto por hilos de níquel y cobre, tiene la capacidad de conducir descargas eléctricas de alta magnitud, similares a las de un relámpago, protegiendo a las personas que se encuentren dentro del refugio recubierto con él. En unas 100 muestras del tejido se realizaron pruebas que dejaron ver su potencial para fabricar carpas y elementos portátiles seguros para quienes viven en áreas rurales o trabajan en zonas abiertas.

El ripstop se ha usado como “escudo” contra las ondas electromagnéticas. Para algunas tareas se requiere evitar toda exposición a las mismas.

Ahora funciona como una jaula de Faraday, que conduce la corriente eléctrica del rayo hacia el suelo, gracias a la nueva aplicación que pone sobre la mesa el ingeniero electricista Daniel Rodríguez Manrique, magíster en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).

Se calcula que un rayo que mide unos 8 km de longitud por solo 1 cm de anchura, descarga hasta 1.000 millones de julios de energía, con una corriente que puede alcanzar hasta 200.000 amperios y 100 millones de voltios.

“Con el profesor Francisco Román Campos, líder del grupo de investigación en Compatibilidad Electromagnética (EMC-UN), evaluamos esas corrientes que van por tierra. Las personas que constantemente están en la intemperie se ven expuestas a que un árbol u otro objeto reciba el impacto del rayo y genere los potenciales en el suelo”, comenta el investigador.

Este tema es muy importante para Colombia, ya que por su ubicación geográfica y su clima tropical es uno de los países con mayor actividad de rayos en el mundo. Esta realidad impacta especialmente a las Fuerzas Armadas, cuyo personal suele estar expuesto a este fenómeno natural; al año se pueden presentar más de 20 muertes y cerca de 70 heridos por rayos.

Por eso, desde hace más de una década en la UNAL se trabaja en alternativas para disminuir el impacto de este fenómeno. La investigación del magíster Rodríguez ofrece un aporte reciente y surgió gracias a un convenio con el Ejército Nacional de Colombia.

Daniel Rodríguez Manrique. (Foto: Jeimi Villamizar, Unimedios / UNAL)

A partir de la revisión de la literatura científica y de observaciones preliminares, el investigador formuló hipótesis sobre los posibles mecanismos de conducción del tejido ante corrientes de rayo, así como los niveles de energía crítica que podrían afectar sus propiedades.

Con base en estas hipótesis, estableció un diseño experimental en el Laboratorio de Alta Tensión de la UNAL y utilizó un generador de impulsos de corriente para aplicar corrientes de rayo simuladas sobre las cerca de 100 muestras del tejido.

Después de rigurosas pruebas de laboratorio, que incluían la respuesta del tejido, finalmente se determinó que este material es capaz de conducir corrientes de hasta 18 kiloamperios, lo que lo convierte en una opción viable para proteger contra los devastadores efectos de bastantes relámpagos.

Además se identificaron tres niveles de energía crítica en los cuales el tejido mantiene su capacidad de conducción.

“En el primero la tela conduce la electricidad sin sufrir afectaciones visibles; en este nivel las corrientes son relativamente pequeñas. En el segundo, aunque la tela conduce la electricidad, se observan daños con la apariencia visual de manchas café y quemaduras en el tejido; aquí las corrientes son mayores que en el primer nivel”.

“Y en el tercero, aunque la tela conduce la electricidad se produce una pérdida de material debido a las altas temperaturas; aquí las corrientes son las más grandes y por eso algunos componentes del hilo se evaporan”, explica el investigador.

Aunque aún se requieren más pruebas y estudios para que el tejido se pueda utilizar en refugios portátiles, los próximos pasos se orientan a evaluar diferentes configuraciones del tejido y la posibilidad de producirlo localmente para reducir costos. (Fuente: Agencia de Noticias UNAL)