El uso del oro en la ingeniería aeroespacial

El uso del metal dorado está mucho más extendido de lo que pensamos. Seguramente, lo primero que se viene a la cabeza cuando pensamos en este metal es su uso en joyería. Lo cierto es que este sector utiliza la mayoría del oro que se mueve en el mundo, pero, en la actualidad, más allá de la ornamentación, este metal se ha convertido en necesario e insustituible en algunos sectores estratégicos.

Uno de ellos es la industria aeroespacial, dirigida al diseño, fabricación, comercialización y mantenimiento de aeronaves, naves espaciales y cohetes. Incluyendo igualmente equipos específicos de propulsión o sistemas de navegación.

El uso del oro está muy extendido dentro de la industria aeroespacial. Por ejemplo, la visera de los cascos de los astronautas está recubierta por una fina capa de oro, y esta película actúa como protección contra las intensas radiaciones del espacio.

Pero en este sector el empleo del oro no se reduce solamente a los cascos de los astronautas, se trata de un material utilizado de forma generalizada dentro de esta industria debido a que es muy confiable y de gran resistencia, lo que es fundamental para el éxito de las misiones espaciales.

El oro está presente de forma generalizada en el interior de las naves espaciales en forma de una película de poliéster recubierta de oro que protege a la nave de la radiación infrarroja y de las temperaturas extremas.

En la industria aeroespacial el oro se utiliza también como parte de una película protectora que actúa como lubricante para evitar la fricción entre los distintos componentes móviles.

¿Cómo y porque se integra el oro en las naves aeroespaciales?

  • Revestimiento de oro. Siendo un metal de limitada accesibilidad, parecería extraño que una nave espacial pueda estar prácticamente recubierta de oro. La realidad es que el oro es un muy eficaz reflector del calor y de la luz infrarroja. Además, tiene una ductilidad o maleabilidad extraordinariamente alta, de modo que puede ser moldeado en láminas extremadamente finas. Así, 1 onza de oro igual a unos 30 gramos puede extenderse en casi 30 m2 de superficie con un espesor de 5 centésimas de micra. Este recubrimiento protege también las naves espaciales de las altas temperaturas y la corrosión. De hecho, se ha diseñado una película hecha de Kapton y una fina capa de oro, aluminio o plata especialmente con este fin. Además, todas las ventanas de un transbordador espacial están revestidas de láminas de oro.
  • Lubricante de oro. También es interesante destacar que, en el vacío del espacio, los lubricantes orgánicos se volatilizan y no llegan más allá de la atmósfera terrestre. Como el oro tiene una resistencia al cizallamiento muy bajo y una ductilidad muy alta, es fácil crear películas finas que sirven como lubricante entre las partes móviles críticas de la nave. De esta manera se asegura que, en las zonas importantes, las moléculas de oro se deslicen una sobre otra bajo las fuerzas de fricción proporcionando una acción lubricante.
  • Circuitos de oro. También, como es obvio, cada vez que se lanza un vehículo espacial se pretende que funcione el máximo tiempo posible ya que no hay posibilidad de realizarle un mantenimiento. Cada vez que se fabrica una nave que se lanzará al espacio se pretende garantizar al máximo su funcionamiento. Siendo el oro uno de los materiales que mejor conducen la electricidad, los circuitos de estos dispositivos se construyen con este metal.

¿Sólo se utiliza en las naves aeroespaciales?

No obstante, la utilización del oro en la industria aeroespacial no se limita solamente a las naves.

  • La indumentaria espacial de oro. El precioso metal se utiliza en todos los trajes espaciales. Los cascos deben estar equipados con filtros bañados en oro. La plata también se usaba para recubrir los cascos, pero no funciona tan bien, pues se calienta demasiado rápido al reflejar muy bien la luz. Por eso, el oro es el único metal que se utiliza para este propósito. Con el fin principal de proteger los ojos de los astronautas de la luz solar sin filtrar, los cristales de los cascos espaciales incorporan oro en su construcción para reflejar la luz infrarroja sin interferir con la luz visible.
  • Discos de oro. Hay discos de oro en las sondas interplanetarias "Voyager -1" y "Voyager -2" de la NASA. Las sondas contienen distintos sonidos grabados, saludos en 55 lenguas y 116 fotografías de la Tierra, y de algunas plantas, animales y paisajes. Esta colección de materiales tiene la finalidad de establecer algún tipo de comunicación con posibles vidas extraterrestres, y el oro la mantiene a salvo de la erosión, del polvo cósmico y otros peligros del espacio.​
  • El espejo de oro. El espejo de oro más famoso del mundo se ha montado en el telescopio espacial James Webb. Consiste en 18 segmentos hexagonales y pesa 705 kg. Cada segmento del espejo está hecho de berilio y está recubierto con una gruesa capa de 100 nanometros de oro. Este telescopio detecta los rayos infrarrojos gracias al oro, en el que se reflejan.
  • El cubo de oro. En 2015, la NASA junto a la Agencia Espacial Europea presentaba el satélite LISA Pathfinder. Permite a los científicos recoger datos sobre la distribución del polvo cósmico como resultado del movimiento de asteroides y cometas. Hay dos cubos de oro y platino de dos kilos cada uno en caída libre dentro del satélite para comprobar si es seguro transportar metales preciosos.

Así pues, la utilización del oro es generalizada en la industria aeroespacial sea incorporado en la construcción de las propias aeronaves como en todo aquellos elementos relacionados o auxiliares que han de someterse a las exigentes condiciones del espacio exterior. El oro ofrece fiabilidad, resistencia, adaptabilidad y en suma un conjunto de características que permiten el desarrollo de estas exigentes misiones espaciales con un nivel más alto de seguridad y eficacia. Hoy por hoy la sustitución del oro se produce paulatinamente en algunas de las aplicaciones, mientras aparecen nuevas posibilidades para el preciado metal.

Desde hace más de 50 años de actividad aeroespacial de la humanidad, se ha utilizado el oro como parte sustancial de su tecnología y su incorporación se ha incrementado progresivamente para mejorar prestaciones y eficiencia. Hoy en día, hemos puesto en el espacio una cantidad de oro importante, tanto en volumen como en valor, que constituye de algún modo un patrimonio orbital de la humanidad.


La importancia del oro en la economía y en la sociedad

La sociedad actual reconoce el oro como uno de los materiales más apreciados. A lo largo de la historia también las sociedades antiguas han apreciado el oro y lo han aplicado y utilizado en multitud de usos relevantes para la vida cotidiana.

Las características intrínsecas del metal como su color, su brillo, su ductilidad y alta resistencia a la corrosión lo han convertido en un componente clave y transcendente para las sociedades y sus economías. Estas propiedades únicas, su relativa escasez en la naturaleza y la creciente dificultad de su extracción han potenciado aún más su valor.

El valor del oro a lo largo de la historia

Desde los inicios de las civilizaciones, el oro era reconocido y considerado como signo de poder por sus características, incluso en algunas de ellas se le atribuía un carácter divino y se creía procedente del sol, el astro más adorado y divinizado.

Ha tenido estrecha relación con diversas culturas y civilizaciones como fueron el caso de la Sumeria, Egipcia y Griega, donde el oro empezó a dar muestras de su atractivo para la humanidad.

En el antiguo Egipto, el oro fue pieza clave en el esplendor económico de esta cultura. Los depósitos de oro que explotaban los egipcios sirvieron para hacerlos dueños del mundo.

Se creía que el oro era la misma carne de su dios Ra, por ello el faraón era cubierto de oro pues este descendía directamente de los dioses.

Se cree que los antiguos egipcios extrajeron el oro principalmente en Nubia, de donde provienen los monumentos de la cuarta dinastía.

Egipto fue la mayor potencia aurífera en la antigüedad.

Fueron los primeros en crear un sistema monetario alrededor del oro y la plata, dejando atrás el tradicional trueque. La evolución del comercio y la implantación del dinero como forma de contraprestación facilitó los intercambios creando un sistema con mayor nivel de equidad. Sus características de durabilidad, maleabilidad, homogeneidad y dificultad de falsificar lo hicieron un bien más que adecuado como forma de pago.

Los sumerios usaron al oro con técnicas mucho más modernas como la granulación y la filigrana, convirtiéndose en una de las culturas que incursionó en la joyería con perfección y belleza únicas.

El origen del oro en aquel tiempo se encontraba principalmente en las minas de Turquía e Irán que proveían del metal precioso a la cultura sumeria.

En el año 2000 A.C. el oro se explotaba principalmente en Persia, Fenicia y Armenia y ya proponían los metales preciosos como pago generalizado de tributos. Los fenicios lo utilizaban abundantemente en sus transacciones comerciales, naciendo así el potente carácter comercial del oro.

La posesión del oro era símbolo de poder y de riqueza. En muchas culturas el oro simbolizaba la inmortalidad y la divinidad. Es por ello que el oro era usado en la confección de los templos y las imágenes de los dioses.

En siglo IV D.C. Constantino I estableció que el pago de los impuestos se hiciera con oro y el uso de este se extendió como forma de pago y contraprestación.

Durante el descubrimiento de América, los conquistadores se afanaron en encontrar oro y trajeron a España arcas llenas del preciado metal, para brindarlo como pago para el ejército en sus campañas militares por toda Europa. Fue así establecida la moneda de oro de gran pureza como medio de pago.

Sobre el año 1850, gran cantidad de inmigrantes que llegaban a EEUU cautivados por las historias sobre el Oro que se extraía de los ríos de sus montañas, generaron un movimiento masivo de búsqueda del preciado metal, que se conoce como “la fiebre del Oro”.

Hacia mediados del siglo pasado, la técnica de amalgamación con mercurio permitió mejorar significativamente los rendimientos de extracción del metal que provocó mayor disponibilidad de oro, incremento en las transacciones relacionadas y ampliar la extracción minera, de modo que el oro difundió más su uso en todos los ámbitos de su aplicación y particularmente la joyería.

A lo largo de la historia el oro ha sido foco de diferentes hitos en los que resulto necesario y decisivo. Podemos destacar por su transcendencia para la economía europea de la posguerra la adopción del “Patrón oro”. Se incluyó dentro de los Acuerdos de Bretton Woods (1944) a finales de la Segunda Guerra Mundial. De este modo, el oro se aceptaría como moneda de cambio, de forma que los países europeos pudieron intercambiar su oro por dólares y ayudar así a la recuperación de la economía.

Durante años, los Gobiernos podían poner en circulación su propia moneda, determinada o respaldada por la cantidad de oro que poseían. De forma que, si un país atesoraba gran cantidad de oro en sus reservas, podía aportar la misma cantidad de dinero, y el valor de la moneda correspondiente aumentaba, así como los precios. No obstante, el sistema incluía algunas debilidades como la descompensación de aquellos países que contaban con recursos auríferos en explotación contra otros con un desarrollo industrial diferente.

El sistema dejó de utilizarse en 1971, cuando Richard Nixon anuló la opción de intercambio entre dólares y oro. Hoy en día, los Bancos Centrales pueden emitir tanto dinero como estimen conveniente, siempre que sean capaces de controlar las inestabilidades económicas que se puedan generar.

El valor del oro en la actualidad

Actualmente, las monedas de oro quedan destinadas a inversión, y están fuera de las transacciones cotidianas, pero las aplicaciones de este metal se han multiplicado: componentes electrónicos, aeroespaciales, médicos, joyería o depósito de valor. Podemos encontrar componentes de oro en objetos que utilizamos diariamente y tan difundidos como los teléfonos móviles.

El valor adquirido y añadido a lo largo de los años por el oro ha hecho que se considere un bien alejado de los fenómenos que puedan mermar su coste, y permanezca influido únicamente por el mercado, la ley de la oferta y la demanda. La relativa escasez y su alta demanda hacen que sea un activo de considerable rentabilidad para invertir.

El oro continúa teniendo un gran valor gracias a todas sus aplicaciones y características, siendo uno de los metales más apreciados. Los inversores lo consideran como un valor refugio, alejado de la manipulación de los Gobiernos, con un valor estable a lo largo del tiempo. Por ello, los Bancos Centrales mantienen reservas de oro a modo de protección ante fluctuaciones inesperadas de la economía.

 


¿A qué se debe el valor del oro?

La extendida creencia de que el elevado valor y consideración del oro radica principalmente en su escasez, no se ajusta a la realidad y oculta otros factores que justifican de hecho, el alto valor que nuestras economías otorgan al preciado metal.

El oro ocupa el número 79 de los elementos químicos de la tabla periódica. Su símbolo es Au, del vocablo latino aurum, que significa “brillante amanecer”. Es uno de los metales preciosos más valorados en joyería por sus propiedades físicas, pues tiene una baja alterabilidad, es muy maleable, dúctil y brillante. Su escasez es relativa: No es de los metales más abundantes, pero se calcula que el 80% del oro de la tierra está todavía sin extraer.

El oro no es pues, el metal más raro ni el más difícil de identificar y extraer. Son sus cualidades e inherentes características las que lo hacen tan apreciado y apreciable. La dificultad de su falsificación y destrucción

¿Por qué es el oro es nuestra principal moneda de cambio y no otros metales como el hierro, el aluminio, el cobre o el plomo?

Algunas de las posibles alternativas como el titanio y el zirconio son suficientemente duros y duraderos, pero son muy difíciles de fundir precisando más de 1.000ºC para empezar a separar estos metales de sus minerales de origen.

El aluminio también es difícil de refinar y resulta demasiado endeble para usarlo como monedas.

Los otros metales son poco estables y bastante reactivos químicamente y se corroen u oxidan al ser expuestos al agua o el aire.

El hierro, por ejemplo, que podría en teoría ser un buen candidato como moneda. Es atractivo y se puede pulir hasta que brilla, pero a menos que se mantenga en condiciones muy secas se oxida y corroe perdiendo sus prestaciones iniciales.

Por las mismas razones, podemos excluir el plomo y el cobre. Se han utilizado y aun se utilizan en monedas de poco valor, aunque estas no aguantan convenientemente el paso del tiempo en sus prestaciones.

Finalmente, podemos reducir las posibilidades a aquellos metales de características próximas al oro. Los denominados “metales nobles”, llamados así por su limitada afinidad y reactividad química con otros compuestos.

Nos referimos al platino, paladio, rodio, iridio, osmio, rutenio y plata, junto al propio oro. Todos ellos, excepto el oro y la plata son suficientemente escasos como para que su valor sea tan alto que se consideren inadecuados para su uso como moneda al requerir tamaños diminutos para valores de moneda manejables.

Así pues, los metales más apropiados para su uso monetario son aquellos que presentan un razonable equilibrio entre su disponibilidad y su escasez, más allá de otras características intrínsecas como su facilidad de refino y extracción. Excepto el oro y la plata, el resto de los metales nobles requieren temperaturas de fusión por encima de 1.500º, que obviamente dificulta y encarece su disponibilidad.

Todo ello limita las posibilidades a sólo dos metales: el oro y la plata.

Ambos son relativamente escasos, pero no absolutamente raros. Ambos tienen un punto de fusión relativamente bajo y por ende son fáciles de convertir en monedas, lingotes o joyas.

¿Por qué el oro tiene más valor que la plata?

En condiciones normales, el oro presenta una estabilidad química excelente, sin oxidarse ni corromperse. Funde a temperaturas asumibles y presenta una maleabilidad envidiable.

Por el contrario, la plata, que presenta también excelentes condiciones de fusión y maleabilidad, llega a oscurecerse, perdiendo brillo y prestancia al reaccionar con pequeñísimas cantidades de sulfuro contenidas en el aire.

Todas estas son las razones por las que el oro y no otros metales se ha convertido desde la Antigüedad en un recurso tan valorado y objeto de aprecio e interés.

Pero más allá de su valor intrínseco, no podemos olvidar su belleza. Su coloración y brillo es muy diferente a otros metales, que en su mayoría muestran graduaciones diferentes grises o plateados. La leyenda dice también, que el oro proviene del impacto de meteoritos en la Tierra. Es decir, proviene de las estrellas. Son muchas las mitologías y creencias en torno a este brillante metal. Pero esa es otra historia para ser contada en otra ocasión.

Definitivamente, hay multitud de razones que contribuyen a la valorización del oro, más allá de su “escasez”.


Aplicaciones del oro en la industria electrónica

El oro fue uno de los primeros metales en ser trabajado por los humanos. Encontramos ya la utilización del oro para joyas y elementos funerarios en los antiguos egipcios, 6000 años atrás. En ese momento, este metal maleable, resistente y con un color tan llamativo, les pareció útil para la orfebrería y como demostración de posición social.

El oro es un metal maleable, con una baja reactividad química, resistente al deterioro y un excelente y extraordinariamente fiable conductor de larga duración. Sus propiedades físicas lo convierten en idóneo para su utilización en instrumentos electrónicos.

Las aplicaciones electrónicas suponen el 10% del uso mundial del oro, y son el uso industrial más importante del metal.

El uso del oro en la electrónica hace que esté presente en nuestras vidas en el día a día. Desde su utilización en teléfonos móviles, calculadoras, relojes, sistemas de GPS, televisiones, tablets o tarjetas; también lo podemos encontrar en las componentes electrónicos de los automóviles, tanto en el sistema de ignición como en los frenos antibloqueo o en la inyección electrónica de combustible. Otro uso común del oro es en conectores, cables, contactos, interruptores y otras piezas electrónicas. De hecho, en un teléfono móvil podemos encontrar hasta 50 miligramos de oro.

Hoy en día, todos los productos derivados de la nanotecnología contienen componentes de oro.

Las cualidades del oro son útiles para elementos que funcionan con voltajes y corrientes muy bajas y necesitan cantidades de metal conductor muy pequeñas, y en láminas muy delgadas. El oro no produce corrosión, que en cualquier metal interrumpiría la conducción eléctrica, y es especialmente apropiado para la circulación de corrientes eléctricas pequeñas. Soporta, también, mucho mejor que otros materiales, condiciones ambientales agresivas. Una delgada capa de oro de 0,1 micrómetros consigue aumentar la conductividad de la pieza 10 millones de veces.

El oro puede incrementar sus propiedades al mejorar su pureza, mediante procesos de refino. Estos procesos lo encarecen, pero su utilización resulta indispensable por la aportación de altísima calidad de sus propiedades. Aunque, generalmente, en los componentes electrónicos, el oro se utiliza electro-aleado con otros materiales, como pequeñas cantidades de níquel o cobalto que incrementan su durabilidad frente al desgaste.

Pero la utilidad del oro no solo abarca estos objetos cotidianos, sino que lo podemos encontrar también en la tecnología aeroespacial, por ejemplo, como aislante térmico de satélites climatológicos, ayudando a que sus elementos no se dañen y mejorando la capacidad de trabajo de estos. Su utilización en la construcción de satélites y naves espaciales, que requieren el mínimo número de reparaciones posible una vez lanzadas al espacio, es muy importante.

Muchas partes de estos vehículos son equipados con cubiertas de oro para reflejar la radiación y estabilizar la temperatura. Sin esta protección, los interiores de las naves y otros vehículos absorberían cantidades de calor inasumibles.

La alta demanda de smartphones ha aumentado el consumo de oro, que se utiliza en sus componentes. La tendencia de consumo de este material de altas capacidades es al alza, ya que los fabricantes de productos electrónicos se han dado cuenta de que no pueden disminuir el uso de oro en sus piezas sin que se produzca una merma en la calidad y prestaciones.

En los últimos cinco años, el sector tecnológico ha consumido una media de 375 toneladas de oro anuales, lo que lo sitúa por detrás de los bancos centrales en la lista de demandantes de oro. De ahí que sea un material indispensable.

Finalmente, el oro también es usado en la industria de la odontología para elaborar piezas dentales, planchas y rellenos. Sus propiedades durables, moldeables y libres de corrosión lo hacen un material perfecto para este fin. Aunque hoy en día se emplea en las menores proporciones posibles debido a su alto precio, sigue siendo un metal de referencia en ciertas especialidades. En el pasado era muy común ver personas con dientes o muelas de oro.

Algunas curiosidades sobre el oro

  • El oro se utiliza en los visores de los cascos de los astronautas para reflejar los rayos infrarrojos, permitiendo el paso de la luz solar y al mismo tiempo manteniendo fresco su interior.
  • El oro se inyecta licuado en los músculos de miles de americanos víctimas de artritis reumatoide, y se ha concluido que el tratamiento tiene éxito en siete de cada diez casos.
  • Por cada Km3 de agua de mar hay 5 toneladas de oro. Esto significa que en los océanos pueden encontrarse 10 billones de toneladas de oro; sin embargo, no se conoce actualmente ningún sistema, económicamente viable, para recuperarlo.
  • El 99% del oro existente en la tierra, se localiza en el núcleo del planeta. A día de hoy, es absolutamente inaccesible.
  • El oro es tan maleable que puede ser reducido a láminas tan delgadas que una pila de un centímetro contendría más de 100.000 láminas.
  • Un trozo de oro de 30 gramos puede estirarse en un cable de hasta 100 Km de largo.
  • El oro tiene una alta densidad por lo que un cubo de 30 centímetros de lado pesa aproximadamente 1 tonelada.
  • El oro es un metal escaso y difícil de encontrar. Se dice que el mundo produce más acero en una hora que el oro producido desde el inicio de los tiempos.

El oro es, por lo tanto, un material fundamental para nuestras vidas.