Límite cuando un globo cojín tiende a 10.000 hojas...

¿Sera posible hacer cada vez un globo más grande que el anterior hasta el infinito, utilizando siempre los mismos materiales: papel seda, pegante blanco y refuerzos con cinta e hilo? Obvio que no; hay un límite hasta el que podemos llegar pues los materiales que se emplean tienen un valor máximo de resistencia cuando se someten a esfuerzos de tracción y compresión generados por el calor interno del globo (la presión interna se puede calcular en PSI), tenemos un detalle adicional que se debe tener en cuenta: la presión atmosférica (a nivel del mar la presión seria igual a 1 atmósfera, Medellín se encuentra a 1538 metros sobre el nivel del mar por lo que la presión atmosférica seria alrededor de 0.84 atm; obvio esta disminuye con la altitud. El calor provoca una dilatación en el aire y hace que una misma masa ocupe espacios mayores al disminuir su densidad y su presión. En sitios fríos pasa lo contrario: esto origina los vientos que van de las zonas de altas presiones -anticiclónicas- hacia las bajas -ciclónicas-) además las condiciones climáticas que cambian a medida que el globo asciende y gana altura. Estos detalles limitan la posibilidad de hacer un gran globo en papel seda que logre el objetivo de elevarse y conservarse intacto en el aire.

El papel seda se denomina papel blanco monolúcido, es fabricado fundamentalmente con celulosa blanqueada de fibra larga y pequeñas proporciones de fibra corta blanca y recorte blanco; es decir las fibras necesarias para fabricarlo se mezclan formando una pasta acuosa que se deja caer sobre una tela móvil o Maquina de Fourdrinier donde se aglutina mediante enlaces por puente de hidrógeno, a medida que la tela avanza se va drenando el contenido de agua de la pasta quedando sobre la tela lo que constituye el papel (para producir 1 Kg de papel se necesitan 100 litros de H2O) el peso o gramaje se regula aumentando o disminuyendo la densidad de la pasta según este proceso se pueden obtener tres calidades diferentes de papel de seda:

Papel SULTITO 18gr/m2.
Papel ALISADO de mejor calidad y más brillo 17gr/m2.
Papel SUPERCALANDRADO es el más bueno y su peso es de 20 gr/m2.

Luego la hoja de papel pasa por prensas que la estrujan y luego a través de un gran cilindro secador calentado con vapor, que termina de secarla. Este cilindro tiene la particularidad de dejar el papel más terso y brillante por la cara que queda en contacto con el cilindro. Finalmente el papel es rebobinado en la parte final de la máquina hasta llegar a medir 14 km y pesar hasta 7 toneladas y media, este rollo es cortado y comercializado en resmas de:
• Papel seda blanco 20 gr 80 x 100 cm 1000 pliegos.
• Papel seda importado de 20 gr 50 x 70 cm 500 pliegos.

Ahora imaginemos un globo listo para soltar totalmente inflado: Las fuerzas de presión originadas por la temperatura fluyen como si se tratase de una corriente eléctrica, además se ejerce un empuje sobre el papel que es rechazado con idéntica fuerza por la presión exterior y hacen que el globo no se estalle: estas presiones crean esfuerzos en el papel seda. Los átomos del papel seda se desplazan de su posición normal, creando una fuerza que trata de compensar las grandes presiones a la que se esta sometiendo. Si se requiere demasiada fuerza, el desplazamiento de los átomos es tal que el papel seda acaba por romperse. Para evitar que esto ocurra, se refuerza con hilo y cinta pero resulta que el hilo debe también ejerce un efecto cortante sobre el papel seda, la cinta mas que resistencia proporciona la capacidad de que el hilo contenga la tracción del papel que es finalmente la mayor fuerza a controlar. El papel seda según el proceso de producción descrito anteriormente lo único que gana es una buena resistencia mecánica en un solo sentido, en teoría una pequeña rasgadura origina un efecto domino según las circunstancias. En conclusión existe un limite a la hora de combinar estos elementos y lograr que soporten las fuerzas que sobre ellos se ejercen cuando se destinan a los globos, ese limite se comporta como una asíntota y viene lo interesante: tengo una prueba basada en dos solturas realizadas esta temporada decembrina que finalizo para acotar el limite de tamaño en el globo con forma de cojín:

Según las fotografías anteriores el globo mayor (10.368 hojas) no soporto los esfuerzos (el hilo puede ayudar si ejerce una fuerza de tensión, cuando el esfuerzo resultante es de empuje ocurre un efecto contrario y se colapsa por efectos de presión) y se estallo en el aire; el otro (8.192 hojas) logro permanecer intacto en el aire -hay un factor para analizar: el menor no llevaba bucha-. Como se que yo nunca realizare un proyecto de estos para comprobar lo que dice la física de los materiales simplemente deduzco que el intervalo para hacer un globo gigante con forma de cojín se encuentra en [8.192,10.368)...Lisandro Mesa O.

Fotografías cortesía de Carlos F. Gil y Lucas Vallejo