Fuerza bruta, metal forjado, si combinamos estas dos fuerzas de los elementos obtendremos como resultado la civilización.

La propia estructura de nuestro mundo construido se ha forjado a partir de esos elementos básicos, la carencia de nuestro progreso se encuentra en el ponderado sonido del martillo de herrero.

Nuestros vertiginosos rascacielos, nuestros robustos puentes y los enormes trasatlánticos, nuestros aviones y cohetes, no podemos escapar al poder y la necesidad del metal.

Es la materia natural a la que hemos dado forma para levantar las más impresionantes estructuras realizadas por el hombre.

“Hemos llegado a un punto en la historia en el que el metal se ha infiltrado en todos los aspectos de nuestra vida, es muy difícil admitir el hecho de que probablemente sea el material principal que utilizamos como exención de nosotros mismos.”

Los metales tienen unas características que resultan ideales para casi todo aquello que hace que el mundo moderno sea moderno: algunos conducen el calor o la electricidad, otros se dejan convertir fácilmente en alambre, algunos son resistentes a las resquebrajaduras y roturas, muchos brillan o demuestran tener una fuerza impresionante al combinarse con otros elementos, y una buena parte de ellos admite que se les de forma.

“El metal es un material muy resistente, un material al que tengo que engatusar, con el que tengo que luchar y con el que debo alcanzar compromisos para poder manipularlo, doblarlo a mi gusto para poder hacer lo que quiero hacer con él.”

Los metales están en todas partes, no solo en aquello que obviamente está hecho de metal como los pilares de acero y las latas de aluminio, el calcio de nuestros dientes y nuestros huesos, y el silicio del cristal también son metales cuando se encuentran en estado puro.

Los metales constituyen los dos tercios de todos los elementos conocidos.

Un elemento está formado por protones, neutrones y electrones que constituyen un átomo que no puede ser reducido a otras sustancias.

Todos los elementos están catalogados en la tabla periódica, que enumera cada elemento en una escala ascendente, basándose en su número atómico o número de protones y electrones que constituyen sus átomos.

“En la tabla periódica se agrupan en filas, la última columna de la tabla periódica alberga los elementos nobles que son muy estables, es como si el resto de los elementos quisieran ser como ellos, pueden conseguirlo renunciando a un electrón o a más de uno, perdiendo electrones.”

Nuestra definición de los metales dice que son elementos agrupados sobre todo en la zona inestable de la tabla periódica, son capaces de renunciar a un electrón para establecer enlaces con otros elementos. La clave de los metales, es precisamente esa capacidad de establecer enlaces con otros elementos y compuestos con el fin de formar sustancias llamadas aleaciones, con propiedades completamente nuevas y únicas, por ejemplo el hierro se convierte en óxido ferroso u orín (cuando se oxida el hierro) cuando forma enlaces con el oxígeno del aire.

“Como el oxígeno está presente en el medio que nos rodea, la mayoría de los metales no se encuentra en su forma metálica, en su forma pura, los encontramos en forma de óxidos, se han enlazado con el oxígeno.”

Los metales forman aleaciones con muchos otros elementos además del oxígeno, de hecho las aleaciones, suelen exhibir propiedades que los convierten en algo más que la simple suma de sus partes elementales.

“Mucha gente habla del acero, pero existen muchos tipos, en el acero hay hierro pero también muchas otras cosas y si cambiamos la composición cambiaremos las propiedades.”

Para nuestros antepasados definir un metal resultaba más sencillo, sabían que las piedras brillantes que solían agruparse en zonas concretas, o que a veces aparecían sobre la tierra, solían ser más duras que los guijarros (otras piedras más comunes) y que al golpearlas en lugar de pulverizarse, se doblaban.

Según los arqueólogos a finales de la edad de piedra, hace unos 6500 años, el primer metal manipulado por el hombre seguramente fue el cobre, ya que podía encontrarse en depósitos en cualquier lugar del mundo, e incluso a veces aparecía fijado sin mucha fuerza en el suelo o en afloramientos.

“El cobre aparece en la naturaleza en lo que denominamos estado natural, es decir sin formar aleaciones, se combinará con los compuestos químicos que se hallan a su alrededor que le darán un color azul fuerte, o verde fuerte, lo cual hace que su identificación sea muy sencilla; cuando se encuentran en dicho estado natural es relativamente fácil formar objetos con él a golpe de un martillo.”

“Probablemente comenzaron a usarlo y a integrarlo en sus vidas, seguramente el hecho de que fuese pesado les hizo pensar en utilizarlo como utensilio de algún tipo, pronto aprendieron que en presencia del calor se hacía más maleable y podían darle forma. Creo que todo evolucionó a partir de ahí.”

El cobre en un principio se extraía con huesos y piedras para sacar la mena del metal, la mena es una amalgama de piedras y metal.

“Entonces fueron capaces de comenzar a excavar en el suelo y seguir las vetas de mena, con el tiempo el hombre acabaría por rodear la piedra de fuego para luego apagarlo con agua fría para hacer estallar la piedra y poder extraer el cobre presente en ella.”

Los pedazos de mena, se reunían y fundían, o calentaban hasta alcanzar la temperatura de fundición del metal, normalmente en un contenedor de cerámica resistente al calor. En el caso del cobre, que funde a una temperatura relativamente baja, de 1083 °C el proceso no era muy difícil; en la actualidad los que trabajan con el cobre siguen más o menos el mismo procedimiento.

“Lo que estamos haciendo es verter la pasta (cobre líquido a altas temperaturas), tenemos moldes con carbono, tradicionalmente se habría usado petróleo quemándolo para crear carbón en los moldes sólo para que el metal fluya una vez fundido y pueda verterse en los moldes.”

Una vez fundido al cobre se le puede dar forma de herramienta o de adorno. El martilleo continuo aplasta y endurece el cobre ya que comprime los átomos de cobre en una configuración más densa, por encima de todo estaba la habilidad de darlo con el martillo.

“Cuando al cobre se le golpea con el martillo se endurece más y ese endurecimiento lo hace más rígido, más frágil.”

El cobre tenía sus limitaciones, es blando y un objeto bien afilado lo traspasa con facilidad, pero con la introducción de otros metales se consiguieron aleaciones de cobre más fuertes. Con solo añadirle un 9% de estaño al cobre fundido se produce el bronce, que es más resistente que el cobre y resulta más fácil de trabajar.

Las civilizaciones chinas y del oriente medio fueron las primeras en forjar el bronce. El uso del bronce sobre todo para armas como espadas y hachas impulsó a los historiadores a referirse a esta primera etapa de nuestro uso a gran escala de los metales como la edad de bronce.

“El impacto sobre la calidad de vida del ser humano en esa época fue grandísimo, mejoró su capacidad para sobrevivir.”

En la actualidad el cobre y el bronce se siguen utilizando en decoraciones y en joyería, debido a que el cobre es dúctil o puede convertirse en alambre y es conductor, resulta ideal para la creación de cables eléctricos; la dureza del bronce lo convierte en perfecto para hacer cojinetes, piñones, arandelas y otras importantes piezas de maquinaria. La edad en que el bronce dominaba la forja de los metales terminó cuando un elemento mejor y más abundante lo suplantó, dicho metal era, el hierro.

El hierro es el material sobre el que se apoya nuestra civilización, su edad comenzó hace aproximadamente 1500 años en Europa, Asia y África, periodo durante el que suplantó al bronce. La adquisición del bronce y sobre todo del estaño, que no siempre se hallaban en zonas próximas, se fue haciendo más difícil a medida que su valor aumentaba (por lo cual, las personas empezaron a recurrir al hierro).

Aunque el hierro era más blando que el bronce también era más abundante, es el cuarto elemento más abundante en la tierra, una de las primeras fuentes de hierro era extraterrestre, los meteoritos.

El hierro fue tan importante para el progreso humano que se convertiría en el metal de construcción más importante durante casi dos milenios. El hombre trabajaba el hierro en la herrería, un ligar de ardiente y casi mística transformación donde las piedras de apariencia inútil se convertían en herramientas vitales.

La caliza protege el metal (hierro) de la oxidación cuando se funde. El modo de procesar el hierro en la antigüedad podría tardar hasta 12 horas, mientras que en la actualidad con la implementación de hornos a gas dichos procesos toman tan solo 2 horas; los siguientes pasos para convertir el hierro forzado en algo útil, como golpear el hierro con el martillo es algo que no ha cambiado aún, el hierro pasa a ser una piedra aplastada a algo útil.

Otros metales eran valorados precisamente por lo contrario que el hierro. El oro es uno de los elementos más raros y menos útiles que existen por lo blando, pero su brillo amarillo ha cautivado a todas aquellas culturas que se lo han tropezado.

En la antigüedad lo llamaban “el material del sol”, los dioses más importantes estaban hechos de oro o recubiertos de éste para simbolizar su superioridad ante los dioses menores.

El oro no se oxida ni se deslustra con facilidad, es maleable y se funde a una temperatura relativamente baja, en otras palabras, es perfecto como elemento decorativo y para acuñar monedas; el oro ha sido la base perfecta de los sistemas monetarios de todo el mundo. Era símbolo de fuerza, riqueza y poder político.

Al igual que el cobre, el oro fue descubierto en estado natural, brillando en depósitos de superficie, o en ricas vetas. Los egipcios fueron los primeros en realizar minas subterráneas, para extraer el mineral. La búsqueda del oro incitó a la colonización del mundo en el siglo 16.

“Los primeros metalúrgicos europeos luchaban por hallar el modo de crear oro. Los alquimistas eran un campo de la ciencia según el cual pretendían convertirlo todo en oro, en parte fue eso lo que llevó a la química.”

La alquimia, una compleja mezcla de física y metafísica; a los alquimistas les preocupaba la naturaleza esencial de las sustancias y su capacidad para transformarse en otras. Su intento por inventar el oro les llevó a descubrir útiles aleaciones de metales y el concepto de identificar los elementos por sus características de quemado.

Hoy el oro es un importante elemento utilizado no solo en la fabricación de joyas y monedas, como sus electrones son capaces de moverse libremente, el oro es un excelente conductor de la electricidad y puede convertirse en láminas y alambres extremadamente finos. El oro se utiliza en los equipos informáticos y en muchos otros aspectos de la industria electrónica de alta tecnología, también están las coronas de oro, en la industria dental, que siguen usándose y se han usado desde siempre.

El oro también se usa para los contactos eléctricos de la industria aeroespacial a causa de su resistencia a la oxidación o corrosión, manteniendo la conductividad. La utilidad del oro se ve limitada por su escasez.

Una aleación del hierro llamada acero, era el metal más útil de todos, con él transformarían el mundo.

El proceso de transformación del hierro en acero, poco ha cambiado desde el principio de la edad de hierro, aunque en la antigüedad los herreros solo podían fabricar pequeñas cantidades de acero y con dificultad, eso hasta mediados del siglo 19, cuando la producción del acero se vio revolucionada por Henery Bessemer.

Bessemer diseñó un gran recipiente en el que se vertía el hierro fundido líquido, el cual permitía introducir el carbono en niveles concretos para crear una aleación más equilibrada cuyo resultado final era el acero, haciéndolo de mejor calidad y generando producción en masa de éste metal. A partir de éste invento surgieron otros métodos para generar acero, inclusive permitían el uso de chatarra. Hoy por hoy el acero es el material que más se recicla.

A mediados del siglo 19 la edad de hierro fue sustituida por la revolución industrial y toda ella se basó en el acero. En Norteamérica, primero fueron los ferrocarriles que viajaban

sobre raíles de acero de alta calidad, luego de esto equipos agrícolas de acero, los rascacielos, el dinero que se ahorra construyendo hacia arriba gracias al acero, los puentes de acero resistentes y flexibles, barcos más grandes y el automóvil inventado en plena revolución se valía del acero para el motor y la carrocería.

El acero se convirtió en una industria.

Si vemos el día a día de una persona más de cerca, es posible notar pequeñas características de acero presentes en todo lo que hacemos, como una cuchara, una cafetera, los automóviles, etc.

Se pueden producir distintos grados de aleación de acero para sus distintos usos, estos cambios suelen ser el resultado de determinadas variaciones en la transformación, conservando su bajo costo. Esto se ha conseguido gracias a dos procesos que se usan en la actualidad: el horno de oxigeno básico (utilizando oxigeno) y el electro horno de arco (utilizando electrodos para generar corriente eléctrica a través del acero frio y fundirlo) siendo este último el método más rentable para producir acero de calidad.

Durante la mayor parte de la historia de la humanidad el uso de este metal (acero) ligero y resistente, resultó prácticamente imposible hasta que descubrimos como producir en masa el aluminio.

El acero fue el metal del siglo 19 pero en el siglo 20 el aluminio ha acelerado el proceso tecnológico, ya que el aluminio no solo es el metal más abundante en la tierra sino que también es el tercer elemento más común y constituye más del 8% de la corteza terrestre. Los enlaces que establece con el oxígeno son tan poderosos que las técnicas que los hombres primitivos usaban no eran suficientes para pasarlo a la forma metálica.

Después de descubierto el aluminio puro en 1825 se le consideró un metal precioso a la par del valor del oro. El aluminio resulta útil porque es ligero, maleable y resulta sencillo hacer hilos con él, no es magnético ni propenso a las chispas, conduce la electricidad lo cual lo hace útil para fabricar líneas de transmisión eléctrica.

Es un metal decorativo y se enlaza fácilmente con otros para crear aleaciones mucho más fuertes y resistentes que el aluminio puro.

Durante la mayor parte de la historia de la humanidad solo pudo fabricarse en pequeñas cantidades.

Lo que dio paso a la producción comercial del aluminio, fue la capacidad de aprovechar la electricidad, algo que no fue posible hasta finales del 19.

Charles Hall desarrolló el proceso que hasta hoy se sigue usando como procedimiento de fundición formal para fabricar aluminio.

Hall introdujo una carga eléctrica en la aleación oxido de aluminio que forjaba una bola de metal, ya que la electricidad rompía el enlace existente entre el aluminio y el oxígeno. Este proceso se llama reducción electrolítica y requiere de mucha energía, por lo que las fábricas de aluminio suelen estar próximas a alguna fuente de energía. Hoy en día se lleva a cabo básicamente el mismo proceso solo que a una mayor escala.

Papel de aluminio, vidrios para ventanas, revestimientos exteriores, trenes de cercanías, hasta los estadios de beisbol contienen aluminio.

El aluminio es inerte en el cuerpo humano por lo que resulta relativamente seguro usarlo para almacenar alimentos, incluso está presente en algunos dentífricos. El mayor impacto que ha causado ha sido en la industria aeronáutica. El 90% de los metales presentes en un avión son aluminio o aleaciones de aluminio. Ha hecho posible la fabricación de naves espaciales.

La industria del aluminio busca métodos más eficaces y baratos para procesar la bauxita y convertirla en metal comerciable, mientras, sigue desarrollando aleaciones más ligeras y resistentes para competir con metales como el acero.

El titanio, fue descubierto en 1791 y se comenzó a producir de forma comercial en 1946, es tan resistente como el acero pero un 45% más ligero. El titanio se fabrica con facilidad y resiste la corrosión forma aleaciones con metales como el aluminio y el hierro, se usa para fabricar instrumentos para barcos, lanchas y plataformas petrolíferas, como es ligero también se usa para fabricar piezas de misiles y cohetes, sobre todo en la industria aeronáutica. Es el material principal con el que se fabrica los auténticos palos de golf.