Cuauhtémoc Valdiosera R.

El cobre en la era digital

Por miles y miles de años el hombre usó casi exclusivamente la piedra. Con ella se defendió, atacó y desarrolló herramientas y objetos de arte. Hacia el año 6000 ac se estima se produjo el descubrimiento del cobre y su uso se fue extendiendo hacia el año 2000 ac, según los historiadores. La primera edad del cobre tuvo su mayor desarrollo en Egipto. Se han encontrado pruebas de la explotación de minas en la península del Sinaí, que se remontan al reinado del faraón Senefru, 3800 ac, e incluso el descubrimiento de crisoles en esas minas demuestran que la extracción del metal incluía ya cierta refinación.

El cobre forma parte del magma o masa candente del interior del planeta. Sometido a presiones y altas temperaturas, éste suele aflorar a la superficie a través de grietas y fisuras de la corteza, dando lugar a los yacimientos.

La colonización de Africa y el Mediterráneo por parte de Egipto permitió que esas regiones aprendieran a utilizar los metales, fundamentalmente el oro y el cobre. Más adelante vendrían las aleaciones, la primera de las cuales fue la del cobre con estaño, para producir bronce, un hecho que tuvo gran trascendencia.

Con los romanos se inicia un uso más intensivo del cobre, extendiéndose a toda su civilización; la mayor parte del cobre romano vino de la isla de Chipre, que ellos llamaban Cyprium, del cual derivo la palabra Cuprum, dando origen al termino Cu, símbolo químico del cobre.

La propiedad del cobre, del bronce y del latón para resistir la corrosión hizo que estos metales permanecieran no sólo como decorativos, sino también como funcionales durante la edad media, la revolución industrial y hasta nuestros días. Así en la historia del mundo antiguo el cobre ha contribuido al desarrollo de la civilización y la cultura. La edad de bronce está considerada como el paso de dos edades: metal y cobre. Aleaciones de cobre y zinc fueron utilizadas extensivamente por cerca de dos mil años

El cobre alcanza su real dimensión de metal imprescindible para el desarrollo industrial del mundo en 1831, cuando Faraday descubrió el generador eléctrico y desde entonces la demanda por él ha crecido de manera notable.

La historia moderna del cobre comienza con el descubrimiento de la electricidad. En el mundo actual su uso es predominante en equipos eléctricos y en la construcción. En los países industrializados como Estados Unidos, las aplicaciones eléctricas son de todo tipo, comprometiendo en más de 70 por ciento el uso del cobre de acuerdo con la Oficina de Minas estadunidense.

Cables y alambres de cobre de todos los grosores y tipos se utilizan para conducir la electricidad, desde las grandes plantas elaboradoras hasta las más pequeñas instalaciones domesticas, pasando por los cables de automóvil, computadoras o sistemas de telecomunicación.

El cobre también tiene aplicaciones no eléctricas que incluyen máquinas y partes industriales, equipos domésticos y comerciales de refrigeración y maquinaria agrícola. Sus usos en la construcción incluyen instalaciones sanitarias de gas y desagüe de aguas residuales y usos arquitectónicos en cubiertas y revestimientos.

El cobre, como buen conductor eléctrico, permite ahorrar la energía cuando se le dimensiona adecuadamente. Asimismo existen tecnologías llamadas de alto rendimiento que se relacionan con equipos eléctricos que contienen mayor cantidad de cobre ( obinados) que los equipos estándares, como por ejemplo los motores y transformadores de alto rendimiento.

Otros usos del cobre incluyen pigmentos químicos inorgánicos, joyas, artículos decorativos. El cobre químico es usado en la agricultura, medicina, purificación de agua y en la preservación de madera.

Sería imposible detallar los cientos de aplicaciones concretas del cobre. Como el metal servicial que es, circula en forma de monedas, corchetes, tornillos, está en los fertilizantes y pesticidas, se transforma en máquinas, herramientas, luce radiante en bronce y latones de todo tipo y como si fuera poco se asoma al siglo XXI en las nuevas aleaciones de alta dureza y de alta conductividad, en los superconductores, en aleaciones con efecto de memoria para las computadoras, en los microprocesadores -sustituyendo al oro en los Pentium para crear los Celeron más económicos-, así como en el desarrollo de la siembra y cosecha de especies marinas.

En el pasado los ingenieros se referirán al siglo XX como la segunda edad de cobre. En esta época tan conectada, este metal está presente de forma discreta en casi todos los cables para la transmisión de electricidad, en las redes de computadoras, en las líneas telefónicas, en los equipos electrónicos y en las líneas de televisión por cable y en la transmisión de datos. De momento aparentemente nada parece amenazar su posición como transmisor de potencia eléctrica; sin embargo, en lo referente a los datos, se discute su posible sustitución por la fibra óptica.

Pero parece que el futuro está en una solución salomónica: las redes locales mixtas, con fibra óptica y cobre, seguirán utilizándose según parece durante al menos 10 o 15 años más, hasta que los costos se abaraten lo suficiente para que la fibra óptica ocupe el lugar predominante que hoy detenta el cobre.

Los fabricantes de cable de cobre para la transmisión de datos han desarrollado diversas técnicas para mejorar las capacidades eléctricas de los mismos, muchas de ellas patentadas y de esta manera pueden transportar datos a alta velocidad rompiendo la barrera de los 100 millones de bits por segundo (Mbps) y pudiendo incluso llegar ya a los mil millones de bits por segundo (Gbps), con posibilidades aún mayores. Por ejemplo, tenemos que en 1994 la firma Belden desarrolló el cable datatwist 350, el primer cable de alto desempeño a 350 Mhz.

El cable de cobre ha mejorado su conducción con diversas patentes, que van desde la tasa de trenzado, utilizar material virgen no reciclado, pegando los pares para que en todo el tramo los conductores sean equidistantes, colocando una cruceta en medio de los pares para que la separación entre ellos sea la misma o cuidando electrónicamente el calibre del cobre en todo el tramo.

Entre los diversos cables de cobre hoy disponibles, el cable coaxial da un excelente ancho de banda y es por eso que sigue siendo la mejor opción para transmitir señal de televisión, pero para redes de alto desempeño, por la facilidad en su manejo y su precio accesible, la mejor opción es el UTP, que ha seguido sufriendo mejoras para incrementar el ancho de banda para datos.

En cuanto a la fibra óptica, las ventajas frente al cobre a la hora de transmitir información son aparentemente aplastantes: mientras que un cable de cobre puede llevar 500 conversaciones telefónicas, sólo con dos fibras ópticas es posible transmitir 60 mil conversaciones simultáneamente.

Además las fibras son aislantes y lo que viaja por ellas es luz, con lo cual no se ven afectadas por las interferencias electromagnéticas, ni por las transmisiones de las otras fibras: se acabaron los cruces telefónicos. Son muy difíciles de interferir, con lo que garantizan la seguridad en las transmisiones y duran años bajo el agua sin deteriorarse.

Como en el cobre, la señal se atenúa con la distancia, pero con la fibra óptica sólo hay que poner un repetidor cada 70 kilkómetros y en el futuro el alcance se extenderá a 200 o mil kilómetros.

Pero no todo es color de rosa. Las fibras tienen un costo mucho mayor en los equipos de emisión y recepción, ya que las señales eléctricas tienen que convertirse en pulsos luminosos. Las canalizaciones no pueden interrumpirse, y el mantenimiento lo tiene que realizar personal muy especializado y las reparaciones, aunque menos frecuentes, son complicadas y caras.

La principal ventaja del cobre contra la fibra óptica es el precio, ya que aunque el cable de cobre de alto desempeño sea mas caro que la fibra óptica, lo que lo hace que sea una opción más atractiva es el precio de los componentes electrónicos: el equipo activo el cual eleva muchisimo la solución en fibra por lo que el cobre sigue siendo la opción a elegir. Con respecto a las redes inalámbricas, la ventaja es precio también y que no sufre interferencias ni se tiene que buscar línea de vista como sucede en las redes inalámbricas, además de que esta solución es para redes locales y de muy corta distancia

La solución parece ser el uso de cables mixtos: mitad cobre y mitad fibra óptica. El cobre ha regresado y se habla ya de cobre mejorado y de aplicaciones híbridas de fibra óptica y cobre para combinar lo mejor de ambos mundos.

Así, el cobre metal eterno se resiste a morir y reafirma su vigencia y utilidad a través de los siglos.