viernes, 8 de enero de 2016

Curso de certificación energética gratis con CE3X



Curso de certificación energética gratis con CE3X


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Os presentamos El Curso de certificación energética gratuito, de edificios y partes de edificios existentes, con CE3X. Se trata de un curso en el que iremos lanzando una serie de vídeos, con cierta periodicidad, y con los que aprenderéis paso a paso, a certificar inmuebles existentes de una manera muy práctica y profesional. Cada vídeo utilizará como hilo conductor, la certificación energética de un inmueble existente, como si de un encargo profesional se tratara.
Nueva versión en pruebas de CE3X v 2.1, única versión oficial a partir del 14 de Enero de 2016.

ÍNDICE

Módulo 1. Cómo obtener el certificado energético de una vivienda individual en un edificio residencial

Módulo 2. Cómo se definen patrones de sombra en CE3X

Módulo 3. Ejemplo de certificado energético de Local Comercial

CURSO

Módulo 1. Cómo obtener el certificado energético de una vivienda individual en un edificio residencial

Paso 1. Visita al inmueble y toma de datos

El encargo del servicio técnico de certificación energética de edificios, empieza con la visita al inmueble para la toma de datos. Como todos sabéis, se trata de una visita obligatoria por ley. Os recomendamos la lectura de este artículo: Sugerencias para la toma de datos para la realización del certificado energético.
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La toma de datos incluirá elementos de la envolvente y de las instalaciones térmicas –de iluminación sólo en locales, pequeño y gran terciario. Durante la visita, el técnico realizará lascomprobaciones y ensayos necesarios, en función del alcance del trabajo a realizar.

Paso 2. Introducción de datos en CE3X y obtención de la calificación energética

En este primer vídeo os explicamos cómo introducir datos en CE3X y cómo obtener la calificación energética del inmueble.
Aquí te puedes descargar todos los documentos mencionados en este vídeo, muy útiles, por otro lado, para el aprovechamiento del curso como alumno:
Manual de usuario de CE3X para la certificación de edificios y partes de edificios existentes
Documento de Ahorro de Energía DB HE, del Código Técnico de la Edificación, actualizado a Diciembre de 2014.

Paso 3. Propuesta de medidas de mejora de la calificación energética de la vivienda

En este segundo vídeo os explicamos cómo definir medidas de mejora de la calificación energética del inmueble, en CE3X. Si tienes cualquier duda, la puedes plantear en el blog.
Complemento de CE3X desarrollado por Isover para definir medidas de mejora: aislamiento térmico de cubiertas y fachadas
Manual de medidas de mejora de CE3X del certificado energético de edificios del Ministerio de Energía

Paso 4. Análisis económico de las medidas de mejora

En este tercer vídeo os explicamos cómo introducir datos para realizar el análisis económico de las medidas de mejora propuestas en el certificado.  Puedes plantear tus dudas y compartir tus conocimientos en el blog.
Reglamento Delegado (UE) nº 244/2012 de la Comisión, de 16 de Enero de 2012, que permite calcular los niveles óptimos de rentabilidad de los requisitos mínimos de eficiencia energética de los edificios y de sus elementos.

Paso 5. Cómo se genera el certificado energético con CE3X

Ya has introducido los datos y obtenido la calificación energética. También has realizado el análisis económico para comprobar que las actuaciones propuestas son viables. El siguiente paso es generar el informe, es decir, el certificado energético.
Propuesta de redacción del análisis económico anexo del CEE: amortización y rentabilidad.
Ley 8/2013, de 26 de Junio, de rehabilitación, regeneración y renovación urbanas.

Paso 6. Registro del certificado y emisión de la etiqueta energética

Una vez emitido el certificado, es obligación del propietario realizar su registro en el organismo correspondiente. En la mayoría de los organismos encargados, hay que pagar una tasa para su registro. No obstante este trámite suele delegarse en el técnico, sobre todo si el trámite estelemático, y no presencial, ya que es necesario disponer de un certificado digital instalado en el equipo informático.
Una vez realizado el registro, se obtiene la etiqueta energética del inmueble.
Listado de Organismos de contacto para el registro del certificado energético de edificios y partes de edificios.
Si te ha parecido útil este curso, por favor, compártelo en redes sociales (especialmente en Google+ ).

Módulo 2. Cómo se definen patrones de sombra en CE3X

Vídeo 1. Patrones de sombra con procedimiento general sobre muros y ventanas.

El programa CE3X permite la definición de patrones de sombra mediante dos procedimientos diferenciados: general y simplificado.
En este primer vídeo, explicamos cómo calcular los patrones de sombra con el procedimiento general:
Os dejamos un enlace aquí, donde podéis aprender más sobre cómo proyectan sombras los elementos horizontales y verticales, y su representación en una carta solar (solar chart). El estudio de las sombras es un tema que se trata poco en los cursos sobre certificación energética en general. Gracias a vuestras aportaciones hemos profundizando en el tema, ya que son muchos los técnicos que pueden tener dudas precisamente en este tema. En el ejemplo del enlace ‘solar chart’, explica que hay diferentes tipologías de carta solar. CE3X en cambio muestra una carta solar cilíndrica.
Por otro lado, os recomendamos la visión del siguiente vídeo,  donde haremos una explicación de la necesidad de incluir un punto de mínima distancia, para definir de manera un poco más precisa el patrón de sombras de un elemento horizontal que arroja sombra. Gracias a tod@s por vuestras aportaciones y comentarios!

Vídeo 2. Patrones de sombra con introducción simplificada.

En este vídeo te explicamos el procedimiento simplificado, para definición de patrones de sombra debido a obstáculos rectangulares.
También explicamos, lo útil que es la introducción simplificada para cualquier superficie rectangular, ya sea vertical u horizontal, que arroja sombra sobre la envolvente, a una determinada distancia del edificio o parte del edificio objeto. El vídeo incluye ejemplos resueltos, explicados al principio y al final del mismo, por lo tanto os recomendamos la visión completa hasta el final! :).
Haciendo clic aquí, encontraréis una herramienta con la que poder averiguar la trayectoria solar exacta del sol, con la ubicación exacta del edificio, la hora y el día. Esta herramienta se puede aplicar al estudio de la trayectoria solar para fotovoltaica o estudio de sombras, por ejemplo. Os la recomendamos!

Vídeo 3. Patrones de sombra con procedimiento general y simplificado sobre cubiertas.

En este último módulo explicamos cómo realizar el patrón de sombras sobre un elemento horizontal como puede ser una cubierta. Para ello vamos a utilizar tanto el método deintroducción de datos general en CE3X, como la opción simplificada. También vamos a ver las diferencias entre considerar o no el punto de mínima distancia con ambos métodos, y además, recordaremos qué pone en el manual de usuario CE3X, respecto de la introducción de patrones de sombra con ambos métodos. Empezamos!

Módulo 3. Ejemplo de certificación energética de Local Comercial




Videotutorial de CEE de local comercial (CE3X v2.1)


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Módulo 3. Ejemplo de certificación energética de Local Comercial

Este videotutorial consta de dos partes:
– Una primera parte dónde se explica la entrada de datos en la versión de CE3X 2.1, para obtener la calificación y los indicadores correspondientes.
– Una segunda parte, necesaria para que el certificado de eficiencia energética sea un documento completo y oficial: definición de las medidas de mejora (al menos una) y su coste, además de la descripción del último anexo del CEE, de pruebas y comprobaciones, emisión del informe y su registro. Recordad que el certificado se tiene que registrar en el organismo encargado de su gestión en cada Comunidad Autónoma. Aquí tienes el listado y datos de contacto de los Organismos de Certificación energética de Edificios.
Empezamos!

Videotutorial 1 de 2. Entrada de datos en CE3X v 2.1 y calificación energética del local

Como siempre, el procedimiento empieza con la visita al local para la toma de datos…

Videotutorial 2 de 2. Medidas de mejora y coste. Emisión del CEE con CE3X v2.1

A continuación, una vez conocida la calificación energética del local, vamos a proponer medidas para mejorarla…


Análisis económico de las medidas de mejora en el certificado energético


¿Porqué hacer un análisis económico?

El RD 235/2013 en su artículo 6, hace una relación del contenido del Certificado de Eficiencia Energética -CEE- e incluye entre otros, el Documento o Anexo de recomendaciones para la mejora de la eficiencia energética del edificio o de una parte del mismo, como parte del CEE
El programa CE3X permite la definición de conjuntos de medidas de mejora. El técnico certificador podrá crear cuantos conjuntos considere para hallar la medida de mejora más adecuada para la eficiencia energética de la vivienda que certifique. Incluirá en el Informe al menos uno de ellos para que no se considere un documento incompleto.
El programa CE3X permite la realización de un análisis económico para determinar el conjunto de medidas de mejora más viable o adecuado. Una vez seleccionado este conjunto de medidas, será el que se incluya en el CEE, en el Anexo de recomendaciones para la mejora de la eficiencia energética de la vivienda en cuestión.

¿Qué datos son necesarios para la realización de un buen análisis económico?

La recomendación más viable económicamente será aquella que suponga un menor coste, con un período de retorno o recuperación económica razonable, teniendo en cuenta el ahorro conseguido mes a mes, debido a las medidas de mejora adoptadas, su vida útil y el precio de la energía.
En principio, será necesario por tanto solicitar al cliente las facturas actuales del consumo de su vivienda. Esto permitirá hacer una comparación con un consumo teórico teniendo en cuenta las medidas de mejora recomendadas.

Introducción de datos en CE3X para realizar el análisis económico

1. Desde la barra de herramientas, haz click en el icono Análisis Económico -símbolo del euro- y empieza por la pestaña Facturas, para la introducción de los datos necesarios:
1analisis economico
2. A continuación y desde la pestaña Facturas, añade a la lista en árbol que aparece a la izquierda, cada una de las facturas de energía asociadas a las instalaciones de la vivienda que vayas configurando: factura de Gas Natural, factura de Electricidad,…
Para ello, introduce datos reales de consumo anual que hayas solicitado a tu cliente y determina el porcentaje correspondiente respecto del consumo de cada factura. Haz click en el botón Añadircada vez que introduzcas los datos correspondientes a cada factura que vayas a considerar en tu análisis.
2facturas
3. Entra en la pestaña de Datos Económicos y define los Parámetros Económicos. Estos datos los puedes conseguir de las facturas de energía que te facilite el cliente o bien desde las páginas web de las Compañías Suministradoras.
3precios de la energia
Recuerda que en Efinova puedes emplear uno de los plugins que permite volcar precios en esta pestaña previamente configurados. Configura los precios desde la página web de Efinova, lo envías y ellos te remiten un plugin que deberás copiar en la carpeta correspondiente en tu PC. 
4. A continuación, desde la pestaña Coste de las medidas, introduce los datos requeridos. En esta pestaña podrás comparar el coste de las diferentes medidas incluidas en los diferente conjuntos de medidas de mejora. De esta manera se calculará la rentabilidad.
4coste de las medidas
Recuerda que puedes estimar costes de dichas mejoras con herramientas a tu alcance: programas de mediciones y presupuestos, bases de precios oficiales, revistas o publicaciones especializadas con ratios de costes, consultas a industriales especializados etc…
También hay que introducir la vida útil estimada de cada medida de mejora, es decir, el tiempo en el que cumplirá de manera eficaz con su función.
Incluye también el precio que supone el mantenimiento anual de cada medida. Si no incluye este coste, deja cero como valor.
4. Pasa a la pestaña de Resultados y haz click sobre el botón Calcular. Aquí aparecerá una tabla donde podrás ver los valores necesarios para estimar la mejora más viable a incluir en tu CEE.
5mejora más viable
Estos resultados se podrían obtener incluso sin haber introducido datos reales de las facturas de la energía consumida anualmente por tu cliente. No obstante sólo se habrían obtenido resultados para un análisis económico teórico.
6analisis teorico
El programa tiene en cuenta los siguiente parámetros para valorar la medida de mejora más idónea:
– el Plazo de amortización simple o tiempo necesario en años para recuperar la inversión inicial determinado mediante el ahorro en energía conseguido mediante la implementación de las medidas de mejora sugeridas.
– el Valor Actual Neto -VAN-  o rentabilidad obtenida actualizada al momento inicial y aplicando un descuento referido al riesgo asociado al proyecto o medida de mejora.

Decisión de la medida de mejora más viable

La medida o conjunto de medidas más viables o recomendable será aquella que suponga una mejor compensación energética y económica a la vez.
Evidentemente el tiempo de retorno empezará a ser atractivo cuando sea lo más corto posible. Un período de siete años como máximo puede ser aceptable, no obstante también dependerá de la vida útil de la medida en cuestión, por lo que habrá que analizarlo de manera específica.
¿Os ha parecido útil este procedimiento para determinar la medida de mejora más adecuada? ¿lo tendréis en cuenta en vuestras certificaciones? cualquier sugerencia es bien recibida, …

lunes, 28 de diciembre de 2015

Los hitos científicos de 2015

Los hitos científicos de 2015

2015 llega a su fin y con él hacemos balance de los mayores avances científicos del año. Los más destacados:



Edición del genoma

La poderosa técnica de edición genómica, CRISPR-Cas9 se ha alzado como el mayor descubrimiento científico de 2015 según publica la revista Science. Este hallazgo que permite la posibilidad de cortar, eliminar, añadir o modificar genes a voluntad, les valió el Premio Princesa de Asturias a sus creadoras Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna. La herramienta de ADN servirá tanto para desde el tratamiento de enfermedades como la malaria o el cáncer o la edición de embriones humanos.



Exploración a Plutón

Con importancia equiparable a la edición del genoma, el máximo acercamiento al controvertido planeta enano Plutón por parte de la sonda espacial New Horizons, supuso el primer reconocimiento inicial de nuestro sistema solar. Plutón, ese pequeño mundo helado, nos ha abierto las páginas de un complejo libro en el que hemos descubierto que su superficie está cubierta por varias capas de hielo de nitrógeno, metano y monóxido de carbono, que en su corteza hay planicies, tanto ligeras como muy escarpadas, así como criovolcanes que nos revelan que este planeta es más activo de lo que nos imaginábamos.

En este avance astronómico, tampoco podríamos olvidarnos de Marte y el hallazgo de corrientes de agua líquida sobre su superficie. Ha sido sin duda un buen año para la astronomía.




Una vacuna contra el ébola

Una vacuna experimental del laboratorio Merck bautizada como VSV-ZEBOVfue probada en más de 4.000 personas que habían estado expuestas al virus del ébola en ciertas comunidades de Guinea. Los resultados de esta vacuna, aún en fase preliminar anunciados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) demostraron una efectividad del 100%; ninguno de ellos se contagió de la enfermedad durante 10 días, gracias a la vacuna que combina distintos componentes para conseguir un virus debilitado que no causa la enfermedad, pero provoca que el organismo genere una respuesta inmune.



Aparece el 'homo naledi'

La nueva especie de homínido, el “homo naledi” representa otro de los grandes descubrimientos de 2015. Los restos de este eslabón perdido del ser humano fueron hallados en el yacimiento Dinaledi en Sudáfrica; los expertos encontraron al menos 15 individuos cuyas características revelaban una capacidad craneal de alrededor de 500 cm3 y gran parecido al género Homo respecto a variables como la masticación, manipulación de objetos o locomoción. Lo que más llamó la atención del “homo naledi” fue sobre todo su capacidad craneal, mucho menor que la de los humanos actuales y más cercana al Australopithecus. Su descubrimiento completa un poco más el árbol genealógico de la humanidad.



La espeluznante acción a distancia de Einstein

Según la teoría cuántica, la observación de un objeto puede afectar justo en ese preciso momento a otro, aunque este se encuentre en la otra punta del universo, un fenómeno que el mismo Albert Einstein no creía, al considerar que no es posible que ninguna información pueda viajar más rápido que la luz. Sin embargo, un equipo de científicos dirigido por el profesor Ronald Hanson de la Universidad Técnica de Delft (Holanda) junto con el Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona (España), lograron que dos electrones separados más de un kilómetro de distancia mantuviesen una conexión ‘invisible’ e instantánea, detectando esta “acción fantasmagórica” que negaba Einstein. Una prueba más de lo complejo y fascinante que es nuestro universo.



Nuevos detalles del interior de la tierra

Las columnas del manto terrestre, esos conductos estrechos y gigantescos de roca caliente que ascienden desde el interior de nuestro planeta, eran unos grandes desconocidos para nosotros. Hasta este año. Gracias a una nueva técnica de análisis de ondas sísmicas generadas por los terremotos, que cambian de velocidad y se curvan tras encontrar un obstáculo a su paso, los científicos descubrieron 28 de estas columnas atravesando el subsuelo terrestre hasta llegar al núcleo. Los nuevos datos revelaron que estas columnas son más anchas y más grandes de lo esperado, con un grosor de unos 800 kilómetros, por lo que aún nos queda mucho por saber la dinámica del subsuelo terrestre.



El sistema linfático también actúa en el cerebro

Este año los científicos han descubierto -gracias a un experimento con ratones- que el responsable de limpiar los residuos del organismo y también con una función importante en el sistema inmunológico, el sistema linfático, también actúa sobre nuestro cerebro. Así, el mal funcionamiento de los vasos linfáticos en el cerebro explicaría algunos trastornos neurológicos como la esclerosis múltiple, la meningitis o el alzhéimer.

Secuenciado el genoma de 'El Hombre de Kennewick'

El esqueleto de “El Hombre de Kennewick”, bautizado con ese nombre tras ser hallado dicha localidad del estado de Washington (EE.UU.), está datado de hace 9.000 años. Este año se completó la secuenciación del genoma de un hueso de la mano, permitiendo descubrir que esta especie no era un antepasado de pueblos nativos del Pacífico como los ainu, sino muy relacionado con al menos una de las tribus de indios americanos del área de Washington, esto es, el antepasado de los americanos modernos. El estudio fue publicado en Nature.


Levadura mejorada para obtener opiáceos

Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford (EE.UU.) lograron, introduciendo hasta 23 fragmentos de ADN modificado en la levadura del pan, que esta produjese dos compuestos opiáceos (sustancias muy vigorosas en el tratamiento del dolor), cuyo proceso de obtención a través de la “amapola” era caro y costoso. Este hallazgo ayudará a economizar tanto en costes como en tiempo, el proceso de obtención de estos compuestos para desarrollar nuevos tratamientos contra el cáncer, enfermedades infecciosas o la artritis.



Cuestionando los estudios psicológicos

La fiabilidad de la Psicología a debate. Este año un equipo de 270 investigadores ha descubierto que tan solo el 39% de los 100 estudios de referencia en el campo de la psicología pueden ser reproducidos y tenidos en cuenta. Las conclusiones de 61 de los estudios fueron imposibles de conseguir. El resultado es inquietante pero ayudará a que en el futuro sean más meticulosos a la hora de realizar y publicar sus argumentaciones finales.

lunes, 30 de noviembre de 2015

Cierre del arco del Viaducto del Tajo



Cierre del arco del Viaducto del Tajo

“ARS VBI MATERIA VINCITVR IPSA SVA”

Extracto de la inscripción que figura en el Templo aledaño al Puente de Alcántara sobre el Río Tajo, construido en el año 106 d. C.


El pasado miércoles 11 de noviembre tuvo lugar el hormigonado de la dovela de clave del arco del Viaducto del Tajo, estructura con la que la línea de alta velocidad Madrid-Extremadura franquea el paso sobre el río más largo de la Península Ibérica en la cola del Embalse de Alcántara.

Tenemos vídeo a vista de dron del acontecimiento:



El arco de 324 m de luz está firmemente imbricado en la abrupta garganta que le sirve de marco, haciendo gala de unas elegantes proporciones que, pese a la monumentalidad de su escala (70 m de altura o flecha, sección transversal de 12 x 4 m en arranques y 6 x 3.5 m en clave), lo dotan de una serena esbeltez que es denominación de origen de los diseños de la oficina de proyectos Carlos Fernández Casado, S. L.



En 2016 celebrará esta compañía señera su cincuentenario, y no podría llegar a tan señalada efeméride en mejor forma, tras haber inaugurado este año el Puente de la Constitución de 1812 sobre la Bahía de Cádiz, El Viaducto Carrera Novena en Colombia y cerrar este arco del Tajo (entre otros muchos proyectos); la empresa ha consolidado su proceso de expansión internacional constituyendo 5 filiales en el continente americano e interviniendo como proyectistas o asesores en proyectos tan emblemáticos como el nuevo Harbor Bridge Replacement en Corpus Christi (Texas), llamado a ser el puente atirantado de más luz de los Estados Unidos (504 m).




Vista general del arco del Viaducto del Tajo. Fotografía de Carlos Manterola Jara (www.infotografia.es) para Carlos Fernández Casado, S. L. (www.cfcsl.com)

El arco ha sido históricamente la tipología seleccionada para salvar el cauce del Tajo en esta zona de su curso, desde que el insigne pontífice Cayo Julio Lácer realizase en el ¡año 106! con una maestría sin parangón su maravilloso Puente de Alcántara, “portentosa obra, de tanta braveza y majestad que pone espanto en quien la ve“, como citase el mismo Carlos Fernández Casado antes de afirmar aquello de “Que nadie construya puentes en España, sin haber pasado por Alcántara“.

También el arco fue seleccionado por el equipo de Eipsa dirigido por J. A. Llombart para la construcción del Puente “Arcos de Alconétar” para la Autovía de la Plata (aguas arriba del Viaducto del Tajo) en 2006, que con un procedimiento constructivo de gran complejidad, puso de manifiesto las no pocas dificultades que la zona presenta para la construcción de tan monumentales infraestructuras, con unos episodios de vibración que aún sobrecogen (puedes ver como vibró durante su construcción en nuestro post “5 cagadas en la ingeniería de puentes por culpa de la resonancia“).

Podríamos decir por tanto que la tipología de arco es la solución natural en este caso, por tratarse de un valle profundo, de laderas de roca de considerable capacidad portante (y por tanto, idónea para recibir los empujes del arco en sus empotramientos), con un tablero que discurre a altura media y con posibilidad de disponer el sistema de atirantamiento provisional que posibilita el avance en voladizo de los semiarcos desde el arranque hasta la clave. Este procedimiento constructivo ya fue utilizado en el arco poligonal sobre el Embalse de Contreras en la LAV Madrid-Valencia o en el Puente de la Presa Hoover . Las características más relevantes de la estructura y de su proceso constructivo se desglosan de manera muy gráfica y divulgativa en los vídeos realizados por Adif y por CFCSL a tal efecto:

Conversando con Antonio Martínez Cutillas (Project Manager e ingeniero autor del Proyecto por parte de Carlos Fernández Casado, S. L.) mientras contemplábamos el arco desde el puente de la N-630, ubicado justo aguas debajo, comentaba de este último que fue construido para restituir el trazado de la N-630 por el contorno de la zona de inundación del Embalse de Alcántara a finales de la década de los años 1960. Decía que debido a su longitud, luces (85 m máximo), tipología (tablero en cajón con paso de ferrocarril por su interior y carretera sobre el mismo) y altura de pilas (65 m), no estaban por aquél entonces al alcance de la ingeniería española, y por ello hubo que encargarlos a ingenieros y constructoras alemanas (como se aprecia en los planos adjuntos, delineados en español y alemán y recogidos en el magnífico blog de Emilio M. Arévalo Hernández).



Planos generales de los viaductos de la carretera N-630 construidos antes del llenado del Embalse de Alcántara. Fuente LascarreterasdeExtremadura

Reconforta y enorgullece saber que hoy día, la ingeniería y la construcción española (El Viaducto del Tajo está siendo construido por la U.T.E. Cañaveral, formada por COPISA y COPASA) es capaz de llevar a cabo proyectos de primer nivel mundial, que son referencias de primer orden y son estudiados por los ingenieros del resto del mundo.

Algo estaremos haciendo bien. Y, sin caer en la autocomplacencia, deberíamos redoblar esfuerzos por divulgar aún más nuestras experiencias allende nuestras fronteras. Para asegurar el futuro de nuestra profesión, y mantener y desarrollar el saber hacer que con tanto esfuerzo hemos adquirido.

martes, 17 de noviembre de 2015

¿Es verdad que la tela de araña es más resistente que el acero?

¿Es verdad que la tela de araña es más resistente que el acero?

Últimamente he visto en varios medios, la afirmación de que la tela de araña es mucho más resistente que el acero. Hasta más de 5 veces he llegado a leer…

Más de un artículo hay por ahí donde se afirma que una tela de araña con hilos del grosor de un lápiz podría ser capaz de parar de golpe a un avión a reacción como un Boeing 747 o que la escena de la película de Spiderman donde el héroe es capaz de parar con su tela un tren descontrolado es totalmente plausible.



Pues bien, ya que estamos en un blog que se dedica a las estructuras y la resistencia de materiales, en este post me he propuesto a responder a la pregunta: ¿Qué hay de verdad en lo que dicen sobre la tela de araña y sus bondades frente al acero?

Las arañas más evolucionadas han desarrollado la capacidad de producir diferentes tipos de seda. Estas sedas las secretan en diferentes glándulas y sus propiedades mecánicas difieren unas de otras. Investigando un poco, descubro que la seda de araña más resistente es la secretada en la glándula “ampulácea mayor”. Esta tiene normalmente módulos de elasticidad de entre 3 y 10 GPa, límite elástico entre 200-800 MPa en el entorno al 3-5% de deformación y la resistencia a la tracción máxima entre 600 y 1500 MPa. Es decir, que su diagrama tensión deformación es más o menos el siguiente:



Bueno, ahora no estaría mal comparar dicha gráfica con el diagrama tensión deformación de un acero. En principio veamos el acero de alta resistencia más utilizado en hormigón pretensado, el Y1860, que para nada es el más resistente (los hay de mucha mayor resistencia):



Y ahora superpongamos el diagrama de la seda de araña y el del acero de alta resistencia que usamos para el hormigón pretensado:



Como vemos, no parece que la seda de araña presente ninguna ventaja resistente a priori. Los dos materiales, acero y seda de araña tienen resistencias a tracción parecidas (incluso este acero es un poco mayor) y por tanto podemos decir que una barra de 1 cm2 de acero y un cable de 1 cm2 de seda de araña soportarán la misma carga, mas o menos 170KN (17 Toneladas).

Entonces ¿de dónde viene tanto alboroto con la tela de araña? Pues probablemente el bombo que se le da sea por que su densidad es de 1,30 g/cm³ mientras que en el acero es de 7,85 g/cm³ y si hablamos en cantidad de material la cosa cambia. Es decir, que mientras que una barra de acero de 1 cm² de sección pesa 785 g/ml la misma barra de seda de araña pesará 130 g/ml, que es lo mismo que decir que con 6 veces menos masa, aguanto más o menos lo mismo.


Es aquí donde esta el error: no es que la tela de araña sea 6 veces mas resistente, si no que necesitas 6 veces menos masa para aguantar lo mismo que el acero, que, obviamente, no es lo mismo.

Por tanto, resistencia, resistencia… es ambos casos es la misma. Vamos, que si te imaginabas que con una fibra superfina de seda de araña podías soportar grandes pesos… olvídate. No harías más que lo que pudieras hacer con el acero. Eso si, una estructura pesara seis veces menos que la otra.

Sin embargo, de lo que no se suele hablar tanto es de la capacidad de deformación de la seda de araña frente al acero. Si veis en las gráficas anteriores, la deformación hasta rotura de la seda de araña es de hasta del 35% frente del 5% del acero. ¡Esta propiedad si que es interesante! Se llama Tenacidad: energía de deformación total que puede absorber o acumular un material antes de alcanzar la rotura.

Existen algunas variaciones del valor de la tenacidad en la seda de araña según la especie de la araña y de la glándula que la secreta. Por ejemplo, desde 138 MJ m-3 para la seda ampulácea mayor de Deinopis espinosa hasta 164 MJ m-3 para la de Hyptiotes cavatus. Para la seda flageliforme (más deformable pero menos resistente) los valores oscilan entre 92 MJ m-3 y 206 MJ m-3, respectivamente. Para destacar la importancia de estos valores merece la pena compararlos con el acero: 6 MJ m-3. ¡Mas de 30 veces mayor!

Ahora se puede entender algo mejor eso de que una tela de araña de mismo grosor que un lápiz pueda parar un Boing 747 o un tren descontralado.

En este caso, la seda se deformaría enormemente disipando la energía del Boing o del tren parandolos “suavemente”.



Si lo hiciéramos con una tela de acero del mismo grosor, seguramente tendríamos que recoger el tren o el jet a trocitos. Una buena descripción gráfica de lo que quiero decir:


Descripción gráfica de a lo que me refiero.

Ya solo por curiosidad, os dejo las siguientes figuras de la wikipedia donde se indican los diferente tipos de tela de araña, las glándulas que las secretan, las distintas funciones “estructurales” para la cual las araña la utiliza y sus gráficas tensión deformación:


Fuente: Wikipedia




Fuente: Wikipedia


Espero que os haya resultado interesante.

Fuente: Wikipedia-Seda de araña