El 19 de junio de 2023, el mundo se conmocionó al conocer la noticia de que el sumergible Titán, que llevaba a cinco personas a visitar los restos del Titanic, había desaparecido en las profundidades del océano Atlántico.
Tras varios días de búsqueda, se confirmó que el sumergible había sufrido una implosión catastrófica que acabó con la vida de sus ocupantes. ¿Qué causó este trágico accidente? ¿Podría haberse evitado?
En este artículo, analizaremos el papel que jugaron los materiales compuestos con los que estaba construido el casco del sumergible, y los desafíos que plantean para la ingeniería y la seguridad de las naves submarinas.
El hundimiento del OceanGate Titan
El Titan se construyó con un material compuesto llamado polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP). El CFRP es un material muy resistente, pero también frágil. Esto significa que puede romperse repentinamente si se somete a demasiada tensión.
El Titán se hundió tras sufrir un fallo en su casco de presión. El casco de presión es la parte del sumergible que mantiene el agua fuera. Estaba hecho de polímero reforzado, con algunas piezas fabricadas en titanio, y fue diseñado para soportar la alta presión del agua a profundidad.
Los materiales con los que estaba construido pueden haber tenido un papel en la tragedia.
¿Por qué es difícil trabajar con materiales compuestos?
Los materiales compuestos son una clase de materiales formados por dos o más componentes, cada uno con propiedades diferentes. Esto les confiere una amplia gama de propiedades deseables, como alta resistencia y ligereza.
Sin embargo, los materiales compuestos también pueden ser difíciles de predecir, lo que ha provocado problemas en el pasado, y es uno de los principales retos a la hora de utilizar estos materiales.
Esto se debe a que el comportamiento del material depende de cómo estos componentes interactúan entre sí. Esta interacción puede ser difícil de modelizar y da lugar a resultados inesperados.
Por supuesto, los constructores del Titan estaban al tanto de esto, como lo indican algunos aspectos de diseño del propio sumergible, como los sensores de deformación instalados en el casco de presión.
Problemas conocidos de los materiales compuestos
Aunque nuevos en los sumergibles, los materiales compuestos se usan desde hace décadas en aeronaves civiles y militares, no exentos de problemas. Estos son algunos de los problemas que han tenido las aeronaves fabricadas con materiales compuestos:
Fallas por impacto o delaminación
Los materiales compuestos pueden sufrir daños internos por golpes o vibraciones que no se aprecian a simple vista, y que pueden afectar a la resistencia y la rigidez de la estructura. Estos daños pueden provocar la separación de las capas del laminado, o delaminación.
Dificultad para reparar
Los materiales compuestos requieren técnicas y herramientas especiales para su reparación, que pueden ser costosas y complejas. Además, es difícil evaluar el grado de daño y la calidad de la reparación.
Compatibilidad con otros materiales
Los materiales compuestos pueden reaccionar químicamente con otros materiales, como los combustibles, el aceite o el fluido hidráulico, causando degradación de sus propiedades. Además, las uniones con otros materiales (como los metales) son difíciles de lograr y de inspeccionar.
La opinión de James Cameron sobre la implosión del Titan
El director de Titanic, James Cameron, opina que el sumergible Titán se hundió por usar fibra de carbono en el casco. Cameron afirmó que los compuestos de fibra de carbono no son adecuados para embarcaciones que sufren presión externa, como los sumergibles.
Los materiales compuestos dan muy poco margen de maniobra antes de fallar repentinamente. Cameron piensa que los sensores de deformación instalados podrían no haber sido capaces de detectar las pequeñas grietas que finalmente provocaron la implosión súbita.
Según su opinión, los sumergibles metálicos siguen siendo la mejor opción para la exploración en aguas profundas. Explicó que los sumergibles metálicos son más fáciles de diseñar, y tienen un historial probado de seguridad.
El hundimiento del sumergible Titán es un recordatorio de los retos que plantea el uso de materiales compuestos en aplicaciones críticas. Estos materiales pueden ser muy resistentes y ligeros, pero necesitan mayor estudio para hacerlos más seguros de usar en entornos peligrosos.