Implosión: qué es y cómo se produce

La implosión es un fenómeno físico donde la diferencia de presión entre el medio exterior e interior de un cuerpo promueve la creación de una fuerza capaz de afectar súbitamente a su integridad. Durante este evento, la presión exterior es mayor que la presión interior, por lo que la fuerza asociada comprime firmemente el objeto. Si esta fuerza es lo bastante poderosa para vencer la resistencia del material este colapsa sobre sí mismo, destruyendo la estructura y todo lo que haya en su interior. Por tanto, cualquier objeto es capaz de implosionar si se produce un desequilibrio de la presión que supere su resistencia.

Desde un punto de vista científico, existen una serie de fórmulas físicas que contribuyen a interiorizar el significado de implosión. En primer lugar, la Ley de Boyle trata de escenificar la relación inversamente proporcional que existe entre la presión y el volumen. Según esta, los sistemas de altas presiones intentan restablecer una relación de equilibrio disminuyendo el volumen. En este aspecto, contar con un material cuyo límite elástico sea elevado como el titanio volvería la estructura más resistente a la par que ligera, ya que la densidad de este metal es menor que la de otras aleaciones.

Aparte del efecto resumido en la Ley de Boyle, hemos de considerar las consecuencias de la Ley de Gay Lussac. Este principio científico relaciona la temperatura con la presión, proponiendo una relación de equilibrio entre sistemas con ambos parámetros. En otras palabras, nos advierte de cómo evoluciona la temperatura ante los cambios súbitos de presión. En este aspecto, la temperatura puede aumentar de forma abrupta ante valores de presión altos, como los que se dan en el océano profundo.

Al implosionar un objeto, la presión en el nuevo medio es muy alta, provocando que los gases del interior del cuerpo se compriman rápidamente. Este efecto trae aparejado un aumento de la temperatura que puede prender el gas y contribuir a una posterior explosión. Por tanto, a un proceso de implosión puede seguirle una explosión a causa de un aumento instantáneo de la temperatura. Ambos fenómenos físicos requieren de apenas unos segundos para desarrollarse, por lo que cualquier fallo en la seguridad del sistema, puede arrojar un resultado irreversible ante el que no se puede reaccionar.

Sin embargo, ambos procesos son utilizados de manera habitual en diferentes industrias. Este es el caso de los motores de combustión tipo diésel que consiguen el encendido de la gasolina al comprimir una mezcla de esta con el aire filtrado gracias a los pistones. En el caso de la implosión, se pueden derrumbar edificios abaratando los costes de limpieza ya que los fragmentos no se esparcen por los alrededores. Por tanto, el significado de implosión catastrófica se refiere al fenómeno que ocurre en una situación donde el acontecimiento entraña un peligro no calculado y, por supuesto, no buscado.

Aparte del ejemplo del derrumbamiento de edificaciones calculado con el método de implosión, el ejemplo más reciente con el que se puede mostrar el resultado de este suceso es la repentina desaparición del OceanGate Titán. Hasta hace unos días se desconocía la causa del accidente que dejó sin pistas de los desaparecidos que pretendían visitar las ruinas del Titanic. Ahora se sabe que el acto de implosionar del submarino ha sido la causa de esta tragedia. Aunque las causas exactas aún permanecen en el misterio, el desequilibrio de la presión parece ser el responsable.

Durante una inmersión, los submarinos deben sujetarse firmemente a los principios hidrostáticos para evitar problemas. En este otro artículo hablamos de cómo los submarinos logran sumergirse y emerger gracias al conocido como el principio de Arquímedes. En un medio natural como el océano, la presión del agua se incrementa 1 atm por cada metro que desciende. Por tanto, a la profundidad de 3,8 km, contaremos con 380 atm de presión ejercida en todas direcciones.

Esta cifra es totalmente inviable con la resistencia de un cuerpo humano. Por tanto, el interior del submarino debe preservar los valores de superficie en aquel habitáculo reservado a los viajeros. Para compensar la presión entre uno y otro medio se interpone una estructura sólida de un material capaz de resistir casi 3.800 toneladas por metro cuadrado. El Titán contaba con una coraza de fibra de carbono de 10 toneladas y dos esferas a proa y popa compuestas de titanio que cerraban la estructura.

Se trataba de un sumergible experimental con una estructura mixta que no contaba con las certificaciones internacionales ASME que avalaban las normas de construcción de estos artefactos. Aunque, según la legislación de cada sitio, se dispone de algunos vacíos legales. Por su parte, el carbono no se incluye como material recomendado para estas profundidades. Esto se debe a la falta de referentes fabricados en el mismo material y a la peligrosidad que conlleva hacer excursiones tripuladas de materiales no homologados. No obstante, existen diversas hipótesis de los fallos causantes del accidente. Un problema con las cápsulas de lastre o el descontrol de la nave por las corrientes marinas serían suficientes para provocar una implosión catastrófica.

Estos contratiempos son difíciles de medir ya que, a esas profundidades, las condiciones extremas imperantes hacen inviable recuperar datos que acrediten un conocimiento extenso. Por otra parte, el Titán era un batiscafo, es decir, una capsula diseñada para sumergirse a altas presiones que no cuenta con autonomía y que necesita de una nave auxiliar en superficie para iniciar/finalizar la inmersión. En estos casos, las operaciones de salvamento son muy complejas ya que los submarinos, que sí tienen sistema de acople para rescatar embarcaciones, no pueden sumergirse a esa profundidad. De cualquier manera, el significado de implosión a semejante profundidad suele adherirse a la imposibilidad de realizar cualquier labor de rescate.

La principal diferencia entre ambos fenómenos radica en el origen de la fuerza que provoca el efecto. A este respecto, y como ya se ha señalado, implosionar implica una fuerza externa que comprime el cuerpo provocando una reducción súbita de volumen. Por el contrario, una explosión produce una liberación de energía de dentro hacia fuera del cuerpo implicado, aparejando una propulsión de las partes del material. A causa de la peligrosidad que ambos eventos conllevan, los productos fabricados capaces de sufrirlos están respaldados por numerosas leyes nacionales e internacionales. Sin embargo, las diferentes legislaciones de cada país y el desconocimiento del océano son factores que conllevan que puedan llegar a suceder tráficos accidentes como el del Titán.

Tras conocer mejor qué es la implosión, te recomendamos leer sobre Ejemplos de cambios físicos de la materia.

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