'Material World. Arena, sal, acero, cobre, petróleo y litio'

Homo faber

por Ed Conway

Esta historia comienza con una explosión.

Una explosión de tal magnitud que habría sido audible en dos, tal vez tres continentes. No es que hubiera nadie cerca para oírla. Porque esto ocurrió hace unos 29 millones de años — mucho antes del nacimiento del Homo sapiens—, en algún lugar cerca de la actual frontera entre Egipto y Libia.

Allí, en el desierto del Gran Mar de Arena, un meteorito surcó el cielo y explotó. La fuerza de la explosión fue realmente cataclísmica, lo suficiente para crear una bola de fuego y un ruido que estremeció a los simios y a los felinos de dientes como sables que deambulaban al otro lado del Mediterráneo.

Este impacto de meteorito es menos conocido que el que se cree que causó la extinción de los dinosaurios hace 60 millones de años. Por lo que sabemos, no causó grandes extinciones. Los científicos no se ponen de acuerdo sobre si el meteoro explotó en el aire o al impactar contra el suelo, y la búsqueda de un cráter plausible todavía está en marcha. Sin embargo, el meteorito africano tiene un significado especial, ya que proporciona la explicación más convincente para una historia de misterio que ha desconcertado a arqueólogos y geólogos durante un siglo.

Entre los tesoros descubiertos con el sarcófago de Tutankamón había un collar que representaba al dios del sol Ra.

Era una pieza de joyería asombrosa, más sutil pero no menos seductora que la icónica máscara funeraria de oro del niño-rey egipcio. Este pectoral, como a veces se le llama, estaba incrustado de gemas y metales preciosos: oro, plata, lapislázuli, turquesa y cornalina, pero en el centro había un escarabajo tallado en una piedra translúcida de color amarillo canario. Todas las demás gemas eran conocidas, pero cuando se descubrió la tumba, a principios del siglo xx, nadie había visto nada parecido a este material amarillo. ¿Por qué? ¿Qué era? ¿Y de dónde procedía? Solo cuando los exploradores se adentraron en el desierto empezaron a encontrar respuestas.

El Gran Mar de Arena fue bautizado así por Gerhard Rohlfs, un explorador alemán que en 1873 dirigió una expedición hacia el oeste, en lo que en tiempos faraónicos se llamaba la Tierra de los Muertos. Unos cientos de kilómetros después de abandonar el oasis de Dakhla, tras semanas sin ver ningún rastro de vida humana, se encontró de repente con una barrera infranqueable.

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La manera en que estos granos de arena interactúan entre sí, con el viento y con su entorno parece misteriosa e impredecible, pero lo que ocurre es que la física de la arena es increíblemente compleja. Tras toparse con estas dunas al atravesar los desiertos, Bagnold dedicó el resto de su vida a intentar comprenderlas. (…)

Bagnold y un grupo de exploradores fueron los primeros en atravesar este desierto a principios de los años treinta, terminando el viaje que Rohlfs no había podido completar medio siglo antes. Recorrieron las dunas seif en vehículos a motor, soltando el aire de los neumáticos de sus Ford modelo A para surfear la arena suelta de las dunas. Uno de los colegas de Bagnold, un irlandés llamado Pat Clayton, estaba cruzando el borde de una de esas dunas en diciembre de 1932 cuando de repente oyó un crujido bajo sus ruedas. Salió a investigar y descubrió que el desierto estaba cubierto de grandes láminas de cristal amarillo.

No fue hasta finales de los años noventa cuando los científicos confirmaron que el escarabajo amarillo canario del centro del collar de Tutankamón estaba tallado en el mismo material que Pat Clayton había triturado a 800 kilómetros de distancia, en el Gran Mar de Arena. El niño-rey egipcio fue enterrado en el Valle de los Dioses con una piedra preciosa arrancada de la Tierra de los Muertos. Esta piedra luminosa no fue forjada como los diamantes, zafiros y otras gemas similares a lo largo de miles de años de calor y presión en el interior de la corteza terrestre. Fue creada en un abrir y cerrar de ojos por la caída de una estrella. Ese meteorito, hace 29 millones de años, convirtió la arena en una especie de vidrio: el vidrio del desierto de Libia.

Existen otras formas de vidrio en la naturaleza. La obsidiana, una piedra de color negro azabache utilizada como herramienta por nuestros antepasados prehistóricos, es en realidad una suerte de vidrio volcánico formado por el magma al enfriarse rápidamente y convertirse en piedra. Hay tectitas: guijarros vidriosos creados por meteoritos o cometas al chocar contra la superficie de la Tierra y que luego se funden en piedras brillantes. Hay fulguritas: tubos huecos y nudosos que a veces se encuentran en una playa o una duna tras la caída de un rayo. Pero lo que distingue al vidrio que Clayton encontró en el desierto es su pureza absoluta, casi increíble.

El principal ingrediente de la mayoría de las arenas es la sílice, dióxido de silicio o, como se le llama a veces, cuarzo. Y como el vidrio es, a falta de una expresión mejor, arena fundida, la sílice es también el ingrediente principal del vidrio. Pero el contenido de sílice puede variar considerablemente. Los vasos de los que bebemos o que adornan los alféizares de nuestras ventanas suelen tener un 70 % de sílice. El contenido de sílice de la obsidiana y de la mayoría de las tectitas suele oscilar entre el 65 y el 80 %. En cambio, el contenido de sílice del vidrio del desierto libio es de un asombroso 98 %. Esto no solo lo convierte en el vidrio natural más puro que se haya descubierto nunca en cualquier lugar, sino que es más puro que cualquier cosa que la humanidad pueda crear, al menos de momento.

La arena es el gran enigma del mundo material.

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El contenido de sílice de la arena es importante porque, en última instancia, determina lo que se puede hacer con ella.

El silicio también es un enigma químico: metálico, pero no del todo; conductor, pero solo bajo sus propias condiciones. Puede convertirse en un polímero, un plástico. La arena puede ser muy suave al tacto, pero cada grano es muy duro, y su asombrosa resistencia ayuda a explicar por qué se utiliza para los cimientos físicos del mundo del siglo XXI. Es a la vez la base de los productos más antiguos y de los más nuevos que la humanidad ha aprendido a fabricar. Enmarca la civilización.

Así pues, la arena es la materia más antigua y a la vez más moderna de todas. Fue la transformación del silicio en cuentas, tazas y joyas lo que marcó el comienzo de la era del Homo faber, el hombre fabricante. Sin embargo, esta misma materia puede utilizarse para crear los smartphones y las armas inteligentes del siglo XXI. (…)

Dado que hemos aprendido a transformar una materia barata e inerte en algo tan valioso, quizá no deba sorprendernos que estas habilidades hayan llegado a ser tan apreciadas. Cuando han estallado guerras comerciales, en el centro de ellas ha estado a menudo la arena. La capacidad de China para fabricar sus propios chips de silicio con el mismo grado de complejidad que los de Taiwán y Corea del Sur es una preocupación frecuente en Washington hoy en día: ¿desarrollará ordenadores cuánticos más rápido y con más éxito que Estados Unidos?

Dado que Pekín ha superado a sus rivales en tantos otros campos económicos en los últimos años, la supremacía china del silicio podría parecer inevitable, pero, por lo menos en el momento de escribir estas líneas, aún no nos hemos acercado siquiera a esa situación. China puede dominar en ámbitos como la siderurgia, la construcción, la fabricación de baterías y teléfonos inteligentes, e incluso, últimamente, las redes sociales, pero ¿una industria de semiconductores líder en el mundo? Todavía no. ¿Por qué? Por una parte, porque el proceso de convertir arena en chips de silicio es, como veremos más adelante, una de las hazañas más extraordinarias de la ingeniería. (…) Sin embargo, por muy contemporáneo que todo esto parezca, la arena siempre ha estado en el corazón de la tecnología punta, mucho antes de la era de los chips de silicio.

Durante siglos, los Gobiernos compitieron entre sí por controlar otra tecnología punta derivada de la arena, una tecnología que dotaba de poderes biónicos a quienes la utilizaban. Esa tecnología era el vidrio. Al igual que los Gobiernos de hoy intentan desarrollar sus sectores de semiconductores y de coches eléctricos, sus predecesores tocaron todas las teclas posibles, desde la estrategia hasta la treta industrial, para controlar el comercio del vidrio.

Cuando analizan el desarrollo de la humanidad, los economistas tienden a mirar con lupa. ¿Por qué se produjo la Revolución industrial en un determinado momento y lugar, es decir, en la Europa de los siglos XVIII y XIX? Hay muchas teorías: sobre el papel de las instituciones políticas, las costumbres sociales y educativas o la geografía. A veces surgen una o dos innovaciones cruciales: la máquina de vapor o el alto horno, por ejemplo. Pero si se plantea que el vidrio pudo desempeñar un papel importante, la respuesta suele ser una mirada de asombro.

Sin embargo, las lentes de cristal nos permitieron mirar al espacio y ayudaron a los primeros astrónomos, como Galileo, a descubrir que la Tierra orbitaba alrededor del Sol. Ayudaron a aumentar el poder económico de los países al permitir que la gente trabajara más; hasta la invención de las lentes, quienes perdían la vista tenían que jubilarse anticipadamente, pero gracias a las lentes biconvexas de las gafas, millones de personas pudieron prolongar su vida laboral. Nadie duda de la importancia de tecnologías revolucionarias como la imprenta. Pero ¿qué decir del hecho de que su aparición coincidiera con un mercado masivo de las gafas que permitían leer a una parte importante de la población alfabetizada?

Las lentes y los prismas de cristal permitieron a científicos como Robert Hooke y Antonie van Leeuwenhoek crear los primeros microscopios del mundo y asomarse a un mundo que ningún ser humano había visto antes. Gracias a estas herramientas de cristal llegamos a conocer la existencia de las bacterias y la reproducción celular. Los invernaderos de cristal permitieron a los horticultores europeos adaptar el clima a su voluntad. (…)

¿Es una coincidencia que el Renacimiento se diera en los mismos lugares en los que de repente había espejos asequibles y eficaces, ya fuera en el norte de Italia o en Holanda? ¿Es una coincidencia que los países que adoptaron la fabricación de vidrio fueran los mismos en los que se asentaron la Ilustración y luego la Revolución industrial, mientras que las regiones que abandonaron esa artesanía, como China y gran parte de Oriente Próximo, sufrieron una decadencia económica en los siglos siguientes? Hace unos años, dos historiadores, Alan Macfarlane y Gerry Martin, repasaron metódicamente veinte de los grandes experimentos que hicieron avanzar el conocimiento humano — desde la creación de una cámara de vacío por Robert Boyle y Robert Hooke hasta la teoría de la luz de Isaac Newton, pasando por las investigaciones sobre la electricidad de Michael Faraday— y descubrieron que todos ellos, salvo cuatro, se basaban de algún modo en prismas, recipientes o artilugios de vidrio.

Dicho de otro modo, el vidrio fue una innovación fundacional, una tecnología de uso general como la rueda, la máquina de vapor o el chip de silicio. Este producto mágico era importante no solo por lo que era, sino por lo que nos permitía hacer: nuevos saltos de la imaginación y nuevas proezas de la invención. De hecho, sigue desempeñando ese papel incluso hoy en día. Internet es, en gran parte, una red de información transmitida a través de cables de vidrio y, como veremos más adelante, sin vidrio no podríamos fabricar los cerebros de los ordenadores más avanzados. No está mal para algo que, en última instancia, no es más que arena fundida.

Material World. Construyeron el mundo, transformarán el futuro (Ed Conway (Península)