¿Qué es el vacío? ¿La ausencia de presión? ¿La nada? ¿La nada? ¿El vacío? Dependiendo del filósofo, ingeniero o físico, la respuesta puede variar. Este artículo intentará explicar qué es realmente el vacío y cómo puede «hacerse»…
El vacío puede definirse de varias maneras
El enfoque de la densidad
Cuando queremos evaluar la cantidad de materia en un espacio definido, utilizamos la unidad científica de densidad (medida en kilogramos por metro cúbico). Si consideramos el vacío como la ausencia de materia «pesada», un vacío perfecto significa tener una densidad de 0 kilogramos por metro cúbico. Pero cuidado, que no haya materia «pesada» no significa que no haya nada, como podría pensarse…
El enfoque de la presión
Esta noción de densidad es compleja de evaluar, por lo que los científicos prefieren utilizar la presión, que de hecho está directamente relacionada con la densidad: para un gas perfecto, la presión es proporcional a la temperatura multiplicada por la densidad P = Rho * R * T.
Donde P es la presión, Rho es la densidad, R es una constante que depende de la composición del gas y T es la temperatura.
A título informativo, la presión se mide en pascales. Un pascal equivale a una fuerza de 1 newton aplicada sobre 1 m², como si se colocara una masa de 100 gramos sobre un metro cuadrado (en la Tierra). La presión atmosférica (aproximadamente 1 bar) equivale a 100.000 pascales, ¡lo que corresponde a una masa de 10 toneladas por metro cuadrado en la Tierra!
Cuando estás tumbado, se ejerce sobre ti una masa de unas 10 toneladas de aire, pero como dentro de tu cuerpo hay una presión equivalente, las fuerzas ejercidas se compensan entre sí, por eso no sentimos realmente esas 10 toneladas de aire…
Otro ejemplo: en un neumático de coche inflado a 2 bares (2000 hectopascales), la presión diferencial entre la presión interior del neumático y la presión exterior (alrededor de 1 bar/1000 hectopascales) es de 1 bar, por lo que existe efectivamente una fuerza equivalente de 10 toneladas por metro cuadrado. Del mismo modo, si se crea un vacío en un recinto (el vacío perfecto correspondería a una presión igual a cero), se ejerce una fuerza de unas 10 toneladas por metro cuadrado.
Conclusión: cuando se quiere crear el vacío en una carcasa, ésta debe ser lo suficientemente resistente mecánicamente para soportar la diferencia de presión entre los 2 lados de las paredes.
Por eso, todas nuestras carcasas se someten a pruebas mecánicas con software de resistencia de materiales para garantizar que pueden absorber estas tensiones sin problemas.
¿Cómo generar el vacío?
Es muy sencillo, para los que los conozcáis, hay que hacer como los Shadoks: ¡bombea, bombea, bombea!
Para crear el vacío, necesitamos bombear el gas dentro de un recinto cerrado y hermético… Para ello, vamos a utilizar una bomba o un efecto venturi.
Utilización de una bomba de vacío
Existen diferentes tipos de bomba, pero no entraremos en detalles aquí, ya que cada una tiene sus particularidades para diferentes calidades de vacío. Pueden utilizarse sólo durante la fase de «bombeo» o «sólo para mantener el vacío». De hecho, no basta con crear el vacío una vez y colocar un tapón para mantenerlo, porque todos los materiales se «desgasifican», es decir, liberan moléculas de forma natural. Este fenómeno disminuye a medida que baja la temperatura, pero siempre está presente. Por eso, la marca DVACI que representamos ofrece cámaras con regulador de vacío integrado. El vídeo siguiente explica cómo funciona.
La otra técnica utilizada para bombear el gas dentro de la cámara es el «efecto venturi».
Utilización del efecto venturi
Este efecto permite aspirar aire mediante un flujo continuo de aire a través de tuberías adecuadas. Como se muestra en el siguiente diagrama, el aire procede de la red de aire comprimido de la empresa, que se utiliza para extraer el gas de la cámara.
Por tanto, nuestras cámaras son capaces de generar un vacío a través de su red de aire comprimido. Este efecto venturi funciona perfectamente si el caudal de aire comprimido entrante es estable.