Rastreando la evolución de los materiales poliméricos: las innovaciones pioneras del siglo XIX (Parte 2)

A mediados del siglo XIX, el mundo de los materiales experimentó una ola de avances transformadores. En un solo año —1846— la gutapercha se adaptó para aislamiento telegráfico, se fabricaron neumáticos de caucho para el carruaje de la Reina Victoria, Alexander Parkes refinó una técnica de vulcanización a temperatura ambiente, y un experimento accidental de Christian Friedrich Schönbein encendió el desarrollo del material explosivo que se convertiría en algodón pólvora.

Schönbein, profesor de química en la Universidad de Basilea, descubrió el ozono y reconoció el poder oxidante de una mezcla de ácido nítrico-sulfúrico. Mientras destilaba esta solución en su cocina, un derrame sobre un delantal de algodón hizo que este se incendiara instantáneamente. La celulosa nitrada resultante —comúnmente conocida como algodón pólvora— desató una breve pero intensa carrera armamentística en Europa y Rusia, con patentes presentadas e ingeniería inversa proliferando. La extrema volatilidad del material llevó a accidentes espectaculares y, finalmente, a prohibiciones y un declive en la experimentación.

En medio de esta turbulencia, investigadores que exploraban el nitrato de celulosa descubrieron que disolverlo en una mezcla de éter y alcohol producía una sustancia llamada colodión. Al secarse, el colodión se convertía en una película dura y transparente que podía funcionar como barniz, recubrimiento impermeable o sólido moldeable. Ofrecía propiedades similares al caucho y la gutapercha pero prometía menores costes.

Alexander Parkes, pionero de la vulcanización en frío, patentó este material moldeable en 1856 como Parkesina. Debutó en la Gran Exposición de Londres en 1862, ganando una medalla de bronce. La Parkesina mostraba una gama de productos —incluyendo una bola de billar— pero su viabilidad comercial falló. Los disolventes de alto coste requeridos para la producción de colodión, junto con el uso de Parkes de desechos de algodón de baja calidad y excesivo plastificante de aceite de ricino, resultaron en un producto que carecía de estabilidad dimensional y sufría una severa variabilidad lote a lote.

Al mismo tiempo, el campeón de billar Michael Phelan ofreció un premio de 10.000 dólares por un material que pudiera reemplazar el marfil en bolas de billar. John Wesley Hyatt, un impresor intrigado por el desafío, comenzó a experimentar con compuestos de tela, madera y papel recubiertos con goma laca, marfil o polvo de hueso. Su patente de 1865 produjo una bola de marfil imitada insatisfactoria, llevando a una patente de 1868 para una mezcla de pulpa de papel y madera procesada bajo alto calor y presión.

La familiaridad de Hyatt con el colodión —usado en cuidado de heridas e industria de la impresión— resultó crucial. Una botella derramada de colodión dejó una película dura, inspirándole a recubrir sus bolas de billar con el material. A través de refinamientos iterativos, aumentó la viscosidad del colodión y, para 1869, produjo un compuesto que podía envolver un núcleo de madera bajo calor y presión. Este avance le valió una patente para una bola de billar mejorada, más tarde conocida como celuloide.

Aunque el celuloide nunca entró en producción comercial para bolas de billar ni recibió el premio de Phelan, el trabajo de Hyatt sentó las bases para avances futuros. Al revisar las patentes de Parkes, descubrió que el alcanfor, usado solo como plastificante, podía hacer el colodión totalmente moldeable. Esta idea le permitió transformar el colodión de Parkes en un material versátil —celuloide— cuyas propiedades podían ajustarse variando el contenido de alcanfor.

Desarrollos paralelos ocurrieron en Inglaterra, donde Daniel Spill —socio de Parkes— tomó el control del negocio fallido de Parkes y acuñó el nombre Xilonita para un material basado en alcanfor. La disputa de patentes resultante abarcó 1877 a 1884, reconociendo finalmente a Parkes como el inventor original y permitiendo la fabricación continua de productos de celuloide.

En nuestra próxima columna rastrearemos las aplicaciones en expansión del celuloide y el nacimiento de una nueva técnica de procesamiento de plásticos que daría forma a la fabricación moderna.

SOBRE EL AUTOR: Mike Sepe es un consultor independiente, global, de materiales y procesamiento con sede en Sedona, Arizona. Con más de 40 años de experiencia en la industria del plástico, asesora a clientes en selección de materiales, diseño para fabricabilidad, optimización de procesos, resolución de problemas y análisis de fallos. Contacto: (928) 203‑0408 • mike@thematerialanalyst.com.