viernes, 23 de abril de 2010

Relojes antimagnéticos y... cómo acabar con la vida en la Tierra

A propósito de los relojes mal llamados antimagnéticos, quiero compartir algunas reflexiones sobre el "antimagnetismo", el magnetismo en general, y su impacto en los relojes y en la vida en nuestro planeta...

Lo que uno desea en un reloj, en especial en uno mecánico, es proteger su delicado mecanismo del polvo, el agua, los impactos y el magnetismo. Todo ello afectaría su correcto funcionamiento. En los relojes mecánicos el magnetismo es nocivo porque puede hacer que piezas metálicas internas como la espiral (el corazón del reloj) se magneticen y provoquen un funcionamiento errático de la máquina. La espiral en particular, al magnetizarse empieza a pegarse con ella misma, funcionando como si fuera una espiral más corta, y adelantando el paso del reloj de manera drástica.

¿Por qué una espiral más corta adelantaría un reloj mecánico? Bueno, una forma fácil de entenderlo es pensar en una cuerda de guitarra. Al tocarla ésta produce un sonido característico de una frecuencia dada que tiene que ver con las propiedades del material con el que está hecha la cuerda y de la longitud de la misma. Ahora, si se "pisa" la cuerda en algún punto intermedio, se cambia la longitud efectiva de la cuerda, cambiando en consecuencia la frecuencia del sonido que esta puede producir. Lo mismo pasa con la espiral de un reloj, al pegarse sus paredes entre sí, la espiral se comporta como si fuera más corta y cambia de frecuencia de vibración, adelantando el reloj.

Los videos a continuación muestran el mecanismo de un reloj antes (superior) y después (inferior) de haber sido sometido al campo magnético de un imán casero. Como se puede apreciar, el efecto de someterlo a este campo es que la espiral presenta un paso o latido más rápido que cuando no estaba magnetizada. Para apreciarlo mejor, lo más conveniente es echar a andar los videos al mismo tiempo. Además del latido de la espiral, abajo a la derecha de cada toma se nota el áncora del escape en color rosado subiendo y bajando, allí se aprecia más fácilmente la diferencia en velocidad. En la toma superior el reloj se atrasaba 10 segundos al día y en la inferior el mismo reloj, magnetizado, presentaba un adelanto de 39 segundos.

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Los relojes mecánicos sin protección especial, son más susceptibles a ser magnetizados que los de cuarzo, pero normalmente el efecto es pasajero ya que después de algunas horas o días los materiales de los que está construido pierden casi toda la magnetización que pudieran haber adquirido. Aun si no lo hacen, es fácil para un técnico relojero desmagnetizar un reloj mecánico con un aparato diseñado para ello. Por el contrario, la maquinaria de los relojes de cuarzo tiene pocas piezas metálicas, pero sí contienen unos pequeñísimos magnetos que controlan la vibración del cuarzo y el ritmo del reloj. Cuando estos llegan a magnetizarse, lo hacen de manera permanente y dejan el reloj listo para la basura.

De hecho es imposible que cualquier cosa metálica no tenga algún residuo, si bien pequeño, de magnetización. En parte porque los metales son materia que está construida de átomos y moléculas que tienen propiedades magnéticas de por sí. Y en parte porque los metales siempre estarán sometidos a un campo magnético del cual no nos podemos deshacer: el de la Tierra. Incluso los organismos vivos pueden tener células magnetizadas, hecho que los geólogos han usado para deducir a partir de arqueobacterias magnetizadas, los cambios del campo magnético de la Tierra desde el inicio de la vida misma.

En fin, si no quieren que su reloj mecánico los haga llegar demasiado temprano a su próxima cita, no lo dejen cerca de campos magnéticos intensos como cerca de bocinas, pantallas de televisión y motores eléctricos como los presentes en licuadoras, batidoras etc. O bien, asegúrense que su reloj sea de los llamados antimagnéticos...

¿Cómo funciona un reloj antimagnético? O mejor dicho... ¿Cómo se proteje del magnetismo el mecanismo de un reloj?

El término antimagnético me hace pensar más en algo que acaba con el magnetismo que en algo que está protegido contra él, pero también me hace pensar en que hay formas peores de arruinarse el día con el magnetismo que dejar un reloj en el lugar inadecuado. Algún artefacto antimagnético que pudiera desaparecer el campo magnético de la tierra sería un ejemplo.

El magnetismo terrestre es visto normalmente con algo más que una superficial curiosidad por la mayoría de las personas. Nada más alejado de la realidad. De hecho el magnetismo de la Tierra es vital para la existencia de la vida como la conocemos. Dejaremos aquí de lado la relevancia del magnetismo en la navegación, que los chinos explotaron para beneficio de sus flotas desde hace ya bastantes siglos, para concentrarnos un efecto algo más trascendente.


El Sol provee a la Tierra con toda la energía que sustenta la vida, pero de igual forma podría acabar con ella en pocos minutos. Y no tendría que ocurrir ningún evento catastrófico en el Sol, únicamente tendría que desaparecer o debilitarse lo suficiente el campo magnético de la Tierra. De hecho hoy sabemos que ese campo ha tenido fluctuaciones y debilitamientos importantes a lo largo de la historia de nuestro planeta madre. Tampoco hay que dar por hecho que siempre estuvo o que siempre estará allí. El campo magnético de nuestro planeta es otra de sus rarezas que explican en parte la existencia de vida en él. Un planeta tan similar en tamaño y composición esencial como lo es Venus, no tiene ningún campo magnético apreciable que lo proteja. Marte tampoco tiene actualmente un campo magnético de consideración, aunque hay evidencia de que alguna vez lo tuvo. Ambos planetas tampoco parecen albergar vida actualmente. ¿Coincidencia? Probablemente no.

El Sol emite constantemente, como subproducto de las reacciones atómicas que mantienen su fuego, partículas cargadas de muy alta energía. Tan alta, que si nos atravesaran destruirían fácilmente la estructura de las proteínas y demás compuestos orgánicos de las que estamos hechos los organismos vivos. Este conjunto de partículas viajando desde el Sol es lo que se conoce como viento solar. Esta radiación letal bombardea sin misericordia la superficie de planetas como Marte y Venus que no cuentan con ninguna protección. La Tierra sin embargo, tiene una sombrilla mágica: su campo magnético.


El campo magnético, ya sea de un imán o el de la Tierra, tiene el efecto de desviar las trayectorias de cualquier partícula cargada, curvándolas. Este efecto se aprovecha en los televisores de cinescopio para que los electrones (un tipo de partícula cargada) sean desviados a distintas partes de la pantalla y se produzca una imagen de televisión. Aquí es donde entra el campo magnético como protección, actuando como un imán gigantesco que desvía las partículas cargadas y haciendo que las mismas se muevan en espiral hacia los polos de la Tierra mientras pierden más y más de su letal energía. Cuando estos minúsculos y letales visitantes del Sol son obligados a girar rápidamente por el campo magnético terrestre, pierden la mayor parte de su energía en forma de radiación que son percibidas por los habitantes de latitudes arriba del los círculos polares, como hermosas auroras boreales y australes, según el caso. Literalmente, la muerte que traería el viento solar es convertida en una multicolor danza luces por efecto de nuestra sombrilla magnética.

El campo magnético sí que es algo para ponerse a pensar. En especial cuando hoy en día no está nada claro para la ciencia cómo es que la Tierra genera este campo magnético relativamente potente mientras sus primos planetarios como Marte y Venus no lo hacen. Pero sin duda es requisito para la vida en este planeta. No sabemos tampoco si ese campo puede desaparecer de pronto o si hay algo en nuestro planeta que lo pueda sostener de manera indefinida. Afortunadamente, hace falta más que un reloj antimagnético para terminar con el vital campo magnético de nuestro planeta.

En la práctica no se puede crear una barrera contra el magnetismo o inhibirlo con algo "antimagnético". El campo magnético es una manifestación de la naturaleza que atraviesa casi todos los materiales que conocemos. Así que lo que se hace en la práctica es envolver la mecánica o electrónica de los relojes en una cápsula de ciertos materiales que conducen tan bien el campo magnético, que entonces relativamente poco campo alcanza a penetrar las partes vitales del reloj. Es similar a lo que pasa cuando uno coloca un pararrayos en un edificio. La idea es poner un cable conductor de electricidad tan bueno desde el techo del edificio hasta el suelo, que la descarga del rayo atraviesa hasta el suelo principalmente a través del cable metálico en vez de a través del edificio, minimizando los daños. En el caso de un reloj, si se le protege con un material que "conduzca" muy bien el campo magnético, naturalmente pasará en su mayor parte concentrado en este material y dejará intactas las piezas dentro del reloj. El material más usado para lograr esta protección es el hierro dulce, que hace el trabajo de protección junto con el acero del que están construidos prácticamente todos los relojes llamados antimagnéticos. Además el hierro dulce es un material que se conoce como magnéticamente suave porque que conduce bien el campo magnético pero también conserva muy poca magnetización cuando se le retira de la influencia del mismo.

Esta es la parte más importante de la protección magnética de los relojes, pero no la única. Hoy en día, para las partes críticas como la espiral o el volante se usan materiales como el silicio y aleaciones especiales de metales que son amagnéticos, lo cual quiere decir que no son susceptibles de ser magnetizados tan fácilmente como el acero y otras aleaciones que antes se usaban para estas partes. Sin embargo, se siguen usando mucho materiales como la aleación Nivarox en las espirales a pesar de ser relativamente magnetizable, ya que presentan deformaciones casi nulas ante cambios de temperatura, algo que también debe cuidarse en un reloj. Los materiales nuevos que recién mencioné pueden ser amagnéticos, pero no necesariamente son inmunes a otros cambios que un reloj de calidad debe soportar sin variar su paso.

Es difícil hacer relojes protegidos contra los campos magnéticos de materiales como el oro o el Titanio ya que ni son amagnéticos ni tienen el efecto protector del hierro. Y si han de ser protegidos de los efectos deletéreos de la magnetización, la capa de protección interna de hierro dulce los haría más pesados de lo deseable. Relojes antimagnéticos muy buenos son actualmente comercializados por marcas como IWC, Sinn, Rolex, Damasko y Ball entre otros.

Por cierto que la ventanita trasera que permite ver el mecanismo del reloj y que tan de moda está en los relojes mecánicos modernos, no es posible en un reloj antimagnético ya que habría una zona por la cual el campo magnético penetraría sin problema. A continuación les comparto una imagen del sistema de protección magnética diseñado para un reloj Sinn. La carátula, la montura en donde va la máquina y la tapa trasera que se ven en la imagen son de hierro dulce (puro) y constituyen, cuando el reloj está armado, la protección del reloj al magnetismo.



No hay entonces nada que combata el magnetismo en los llamandos relojes antimagnéticos, por el contrario, las cajas de estos relojes están construidas de materiales tan afines al campo magnético que los acaparan en gran parte, protegiendo las piezas de la maquinaria interna del reloj. Un reloj sin este tipo de protección como son los de oro y otros materiales no deberían tener problemas si se pone atención en el lugar en el que se guardan y usan, pero si el trabajo o la actividad de uno involucra cercanía con campos magnéticos intensos como en el caso de los pilotos, ingenieros industriales, médicos radiólogos o de resonancia magnética RMN, es mejor contar con uno de estos relojes con especificación antimagnética para evitar dañarlos.

Finalmente, es importante entender que aún un reloj antimagnético no puede protegerse de un campo arbitrariamente fuerte. Para los amantes de los números y las regulaciones, un reloj puede marcarse y comercializarse como antimagnético (magnetic resistant) según la norma ISO 764 o DIN 8309 si no se atrasa o adelanta más de 30 segundos por día al sometérselo a una intensidad de campo magnético de 4,800 A/m (Ampere por metro). Los mejores relojes antimagnéticos pueden soportar intensidades magnéticas 20 veces superiores. Y es necesario en algunos casos, 4,800 A/m es menos de lo que puede producir cualquier imán casero, así que no es mucha protección pasar el estándar de las normas para ser catalogado como resistente al magnetismo o antimagnético. Para dar una idea de lo fácil que es en la práctica que los usuarios vean afectados sus relojes por el magnetismo sin percatarse de ello, es interesante mencionar un estudio del fabricante relojero Sinn, el cual encontró que 60% de los relojes que recibía para servicio de rutina, estaban magnetizados, y en la mitad de estos la magnetización había afectado seriamente el paso del reloj o dañado la espiral.

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