Era el año de 1990 cuando por primera vez se presentaba en televisión un material que prometía soportar hasta 10,000 °C, su inventor Maurice Ward fue invitado al programa de la BBC Tomorrow’s world (El mundo del mañana) donde el conductor Peter McCann comprobó la resistencia de este material milagroso; los televidentes fueron testigos de cómo un huevo crudo recubierto con este material era expuesto al calor durante cinco minutos el cual pudo soportar hasta 2500 °C sin cocinarse. El starlite no emitió ningún humo tóxico y el huevo se mantuvo aislado del calor y más impresionante que se mantenía frío al tacto. Maurice Ward nunca reveló los materiales con los que elaboró el starlite, pero aseguró que algunos de los ingredientes que usó se pueden encontrar en la cocina.
Me dió mucha curiosidad saber si esto era cierto, durante este proyecto recrearé una fórmula similar para hacer mi versión “el starlite casero”, y probaré su resistencia al calor.
Este material parecido al plástico resulta tan peculiar que lograría soportar un destello nuclear, un fenómeno tan poderoso que derrite gruesas piezas de acero en las pruebas de laboratorio. La ciencia siempre busca nuevas formas de superar los problemas. Sin embargo, Maurice Ward no era un científico, él se ganaba la vida como peluquero en Yorkshire, Inglaterra, y quería al igual que yo hacer de este mundo un lugar mejor. Este material puede tener potencial en varios ámbitos, a mi consideración puede ayudar bastante si su uso se implementara en recubrimientos contra incendios en casas, escuelas, hospitales, etc.
En México el 53% de incendios ocurre en los hogares, la mayoría debido a fallas eléctricas y lamentablemente las pérdidas suelen ser totales. En incendios y situaciones peligrosas relacionadas con calores extremos a los que muchos podrían estar expuestos ya sea por su trabajo o simplemente porque se dio un siniestro, las personas pueden sufrir quemaduras graves e incluso perder la vida; necesitamos estar preparados o simplemente tratar de prevenir lo peor que podría pasar en estas situaciones.
La termodinámica es la rama de la física que se ocupa del estudio de los vínculos existentes entre el calor y las demás variedades de energía. Analiza los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en cada sistema.
La termodinámica se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia e ingeniería, tales como motores, transiciones de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros.
En definitiva, los resultados termodinámicos son esenciales para otros campos de la física y la química, ingeniería química, ingeniería aeroespacial, ingeniería mecánica, biología celular, ingeniería biomédica, y la ciencia de materiales por nombrar algunos. Siendo la termodinámica una herramienta analítica teórica que analiza la relación entre materia y energía me basaré en la segunda ley de la termodinámica para explicar en parte la relación de mi proyecto con la resolución de problemas y su aplicación en distintos aspectos de la actividad humana.
La Segunda Ley de la Termodinámica establece que el calor siempre se moverá de un objeto caliente a uno más frío. La transferencia de calor es el movimiento de la energía térmica a medida que se transfiere de un objeto a otro o entre un objeto y su entorno. Esto se conoce como equilibrio térmico, donde dos objetos o un objeto y su entorno alcanzan el mismo nivel de energía térmica. Se debe tener en cuenta que cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, más rápida será la transferencia de calor.
El segundo principio de la termodinámica no se limita exclusivamente a máquinas térmicas, sino que se ocupa, en general, de todos los procesos naturales que suceden de manera espontánea. Podemos decir que se ocupa de la evolución natural de los sistemas termodinámicos, es decir, de la dirección en que avanzan. Esta dirección se asocia a la distribución molecular interna de las moléculas.
Las máquinas térmicas son sistemas que transforman calor en trabajo. Existen muchos ejemplos de aparatos que son, en realidad, máquinas térmicas: la máquina de vapor, el motor de un coche, e incluso un refrigerador, que es una máquina térmica funcionando en sentido inverso.
El 22 de agosto de 1985 el vuelo 28M de British Airtours salía de la pista 24 del aeropuerto internacional de Mánchester, Inglaterra en ruta al Aeropuerto Internacional de Corfú. El avión, “River Orrin”, contaba con 131 pasajeros y seis tripulantes a bordo. Era el mes más concurrido de la época vacacional, la mayoría de los pasajeros viajaban con motivos vacacionales.
Durante la fase de despegue, el capitán Peter Terrington y el primer oficial Brian Love oyeron un ruido fuerte que procedía de la parte inferior del avión. Pensando que alguna rueda se había quemado, decidieron abortar el despegue y activar las reversas para efectuar un frenado de emergencia. Teniendo precaución en efectuar un frenado gradual, la tripulación sacó el avión de pista por una calle de rodadura y prevalente al viento en ese momento. Una vez detenido el avión, la tripulación descubrió que el motor número uno se incendiaba. En ese momento, el combustible que salía del enganche del ala combinado con el suave viento hizo que se produjese una gran bola de fuego. El fuego rápidamente llegó a la cabina de pasajeros, creando humo tóxico y causando la muerte de cincuenta y tres pasajeros y dos tripulantes de cabina.
La investigación posterior del accidente reveló que la carcasa de un carburador en el enganche con el motor se había roto debido a una fatiga por calor. Debido a esto la carcasa perdió su alineación, y en lugar de dirigir los gases calientes de la combustión lejos del motor, ésta los envió de nuevo a la cámara de combustión. Esto llevó a un fallo catastrófico y explosivo de la carcasa.
Maurice Ward era un peluquero de Inglaterra, con un negocio bastante popular en aquel tiempo, pero siempre busco hacer del mundo un lugar mejor; el catastrófico evento del vuelo 28M de British Airtours fue el detonante para Maurice de idear un material que resistiera el calor y funcionara como blindaje termoprotector. Maurice trabajaba con productos químicos para el cabello y sabía bastante sobre mezclas y composiciones de algunos productos para el cabello.
Maurice Ward no tenía estudios universitarios ni conocimiento alguno sobre química, pero fue su gran ingenio lo que le llevó a la creación de este material milagroso. Fue en el año de 1990 donde Maurice Ward presentó por primera vez su descubrimiento milagroso durante un programa de televisión británica “Tomorrows world”, la gente quedó maravillada de dicho invento porque demostró que una simple pintura podía evitar la cocción de un huevo expuesto a altas temperaturas en este caso directamente puesto ante un soplete. El huevo estaba completamente crudo después de estar varios minutos en la llama del soplete; a este invento Maurice lo llamo Starlite, rápidamente ganó popularidad y cierto escepticismo dentro la comunidad científica ya que el conocimiento científico de Ward era prácticamente nulo pues él era un simple peluquero.
Empresas internacionales que se dedican a la ciencia como la NASA varias veces ofrecieron contratos millonarios a Maurice sin lograr que él aceptara ni revelara la fórmula.
En las siguientes dos décadas permitió que el gobierno británico y el estadounidense realizaran una serie de pequeñas pruebas en Starlite para confirmar que no fuera un fraude, pero aun así se negó a compartir la fórmula. Su uso principal era ser un retardante de llama. Las pruebas de materiales compuestos modernos mejorados con Starlite podían ampliar la gama de usos y aplicaciones potenciales de esta sustancia y Maurice no quería que su fórmula estuviera en las manos equivocadas.
En mayo de 2011, Ward falleció y solo le había revelado la información acerca de la composición de Starlite a un selecto grupo de familiares que continúan protegiendo su secreto, por lo que la comunidad científica solo puede especular acerca de la composición de este milagroso material de aislación térmica.
Si bien desconoce la composición precisa de este maravilloso material, científicos e ingenieros especializados en conductividad térmica lograron determinar algunas de sus características y propiedades térmicas a partir de las pruebas realizadas en las muestras que facilitó Ward. Se reveló que el material estaba compuesto por 21 ingredientes que tenía en su hogar y que no eran tóxicos.
Antes de morir, Ward permitió que algunos investigadores realizaran una serie de pruebas en Starlite, siempre y cuando se comprometieran a no analizar la composición y los ingredientes reales del material. Estas pruebas demostraron que Starlite era auténtico y podía fácilmente soportar temperaturas cercanas a los 1000 grados centígrados . Los investigadores también determinaron que se trataba de un compuesto de polímero, una mezcla de materiales orgánicos e inorgánicos, como plástico, boratos y cerámica.
Se observó durante las pruebas que la superficie de Starlite cambia al ser sometida al calor, creando pequeños vacíos dentro del material de entre 2 y 5 micrómetros de ancho. Estas burbujas de aire actúan como un aislante, lo que reduce la conductividad térmica de Starlite. Las burbujas de aire que se forman al exponer a Starlite a altas temperaturas permanecen lo suficientemente pequeñas, por lo que no interfieren con la capacidad de los materiales para reflejar y emitir calor desde su superficie.
Estos hallazgos posicionaron a Starlite en el mismo nivel que algunos de los materiales piezoeléctricos o aleaciones con memoria de forma más sofisticados, que también pueden cambiar sus propiedades físicas como respuesta al calor, a la presión o a un campo eléctrico. Los investigadores concluyeron que el material más cercano al invento de Ward es la pintura intumescente que se utiliza para recubrir las vigas y columnas de acero que protegen contra los incendios en los edificios. Sin embargo, dichas pinturas también pueden generar vapores nocivos.
Las pruebas realizadas en Starlite demostraron una mínima liberación de gases al activarse, lo que lo convierte en una alternativa superior a las pinturas aislantes comunes.
La empresa estadounidense Thermashield , supuesta propietaria de la fórmula Starlite desde el 2013, declaró en una entrevista de radio que Starlite no está hecho con ingredientes domésticos y no contiene pegamento PVA, bicarbonato de sodio ni polvo de hornear, sin embargo, Nicola McDermott, la hija menor de Ward, afirmó que Starlite es “natural” y comestible, y que se ha alimentado a perros y caballos sin efectos nocivos.
Todas estas pruebas concluyeron que Maurice Ward había producido un material compuesto que poseía un mecanismo inteligente de protección.
Esta gran invención estaba en la mira de muchos y no faltaban las menciones, en algún momento el locutor de Dateline dijo que Starlite tal vez podría ayudar con el frágil escudo térmico del Transbordador Espacial. Boeing, que era el principal contratista de los transbordadores espaciales, se interesó en 1994 en el potencial de Starlite para eliminar materiales inflamables en sus aviones.
Después de varias entrevistas con Ward por la patente no tuvo éxito y desistieron.
Hoy en día nadie tiene idea de este material y como es que su historia se perdió en el tiempo, lamentablemente Maurice Ward murió en 2011 sin dejar una patente de este material, tras varios intentos de buscar un trato ventajoso finalmente los negociadores fueron perdiendo el interés debido a sus exageradas peticiones.
Ahora es mi momento de rescatar una variante de este maravilloso material, usando esta historia como inspiración, mi ingenio e investigando componentes similares y que sean accesibles a cualquier persona, pretendo crear un material que sirva como blindaje a las altas temperaturas.
Elaborar starlite casero para así poder ofrecer a nuestra comunidad una alternativa de seguridad en caso de incendio.
Elegí este tema porque observé un video que hablaba sobre un material altamente resistente al fuego y que se podía recrear de forma sencilla, mi intención es comprobar si es verdad o falso y saber que usos le podemos dar en la industria principalmente para prevenir o auxiliar en caso de incendios.
Si elaboro un material capaz de resistir el calor podré ofrecer una alternativa de seguridad para nuestra comunidad en caso de incendio.
Materiales
Procedimiento
En el recipiente se mezclan la maizena, el bicarbonato de sodio y el pegamento hasta formar una pasta homogénea.
¿Las cantidades?
90% Maizena
10% Bicarbonato de sodio
Pegamento el que se requiera para que la mezcla tenga la consistencia de plastilina.
Cuando la mezcla tenga la consistencia correcta hay que dejar secar a temperatura ambiente por aproximadamente 24 hrs (el tiempo de secado puede variar por el clima y la cantidad de mezcla), cabe mencionar que cuando la mezcla seca ya no se puede volver a moldear.
Al iniciar este proyecto tenía la impresión de que este material no iba a resistir ya que sus componentes eran muy básicos, una vez en el proceso de la metodología note la textura suave e inestable mientras secaba la mezcla, entonces volví a creer que no resultaría como yo pensaba.
Me di cuenta que el proceso de secado varía bastante dependiendo del grosor de la placa o muestra del starlite casero. Mi muestra principal tiene 1 cm de grosor y tardó 12 horas en secar por completo a temperatura ambiente; muestras más pequeñas y delgadas en horas estaban secas, sin embargo no resistieron igual la exposición al calor.
Suponiendo que se busca cubrir un techo o una pared, el grosor del recubrimiento con mi starlite casero tendría que ser de aproximadamente 1 cm para obtener el resultado esperado de protección ante un incendio dando un margen de tiempo de 2 a 3 minutos a las personas de poder evacuar el lugar o tomar las medidas pertinentes ante la situación.
Como parte de mi investigación realice encuestas para saber cómo las personas utilizarían este material en la comunidad, y sobre todo si habían escuchado sobre este misterioso material, el Starlite.
Considero en base a mi investigación y encuestas, que mi proyecto ayudaría en mi comunidad, y en general a todas aquellas personas que estén dispuestas a emplear este material, obviamente hay muchas otras pruebas a las que podríamos someter al starlite casero para buscar otras áreas potenciales para su uso.
Durante las encuestas noté que a pesar de que la gente no conoce en si el material, algunos quedaron muy impresionados con la prueba del fuego pues no creían que realmente con tan pocos materiales se pudiera crear este aislante y aunque muchos siguen pensando que no sirve de nada pues ya hay aislantes térmicos en el mercado, al darse cuenta de la diferencia de costos algunos aceptan que puede ser viable invertir en el starlite casero para pequeños espacios y una idea genial sería para recubrimientos de techos , ya que servirá no solo para proteger contra calor, si no también para reducir el calor dentro del lugar.
Mi proyecto está pensado para cuidar el bolsillo y como una alternativa de aislante térmico, sin embargo hay muchos otros usos y beneficios que este material puede ofrecer a la comunidad como en ropa para bomberos, aislar paredes y estructuras contra incendios, aislar contra el calor del ambiente, por las temperaturas extremas que se han presentado últimamente. Las ventajas del starlite casero son muchas y los beneficios son amplios, una de ellas es que su elaboración no incluye químicos más fuertes ni nocivos para la salud, no despide gases tóxicos ni durante la elaboración ni exponiéndose al calor. Para implementar este material en casa es simple, si no se quiere gastar mucho ésta puede ser la alternativa que buscan. Si bien hay todavía muchas posibilidades para el starlite casero también hay todavía mucho camino que recorrer para llevarlo a un nivel comercial si es que así se quisiera.
Me gustó mucho realizar este proyecto, descubrí que hay componentes que mezclados pueden ser muy resistentes y de esto sacar mucho beneficio. Sin duda Maurice Ward supo implementar los componentes correctos sin tener mayor conocimiento sobre el área, por ejemplo de la termodinámica, y aun así creó un material que revolucionó la forma de pensar sobre los aislantes en general. Necesitamos conocer más sobre nuestro entorno para poder sacar provecho de lo que nos ofrece el medio ambiente sin dañarlo y sobre todo que sea seguro su uso para todos. El starlite casero no presentó ningún problema durante la elaboración de este proyecto, todos los componentes fueron conseguidos fácilmente, fue seguro de realizar incluso para mi que soy un niño, es confiable y no presenta mayor riesgo su elaboración.
Thermtest Latin America. (2022, 12 octubre). Thermtest – Solución de conductividad térmica en
Latinoamérica. https://thermtest.com/latinamerica/
Searching for Starlite. (s. f.). BBC Reel. https://www.bbc.com/reel/playlist/searching-for-starlite
InfoLibros.org. (2022, 10 noviembre). Introducción a la Termodinámica. Con algunas aplicaciones de ingenieria. https://infolibros.org/pdfview/9393-introduccion-a-la-termodinamica-con-algunas-aplicaciones-de-ingenieria-jorge-a-rodriguez/
Tectónica: arquitectura y soluciones constructivas. (s. f.). https://tectonica.archi/page-not-found/
Starlite. Maurice Ward. (s. f.). https://tectonica.archi/articles/starlite-maurice-ward/
