El Pirelóforo y el rubí
Todos los relojes tienen rubíes. Todos sabemos que, hoy en día, no son rubíes naturales. Afortunadamente, también sabemos ya todos que la calidad de un reloj no se mide por el número de rubíes. Aun así, queda mucho por desvelar sobre este tema.
¿Sabía que el «cristal de zafiro» de un reloj está hecho del mismo material que los rubíes artificiales? ¿Sabía que los rubíes son en realidad óxido de aluminio?
La producción de estos rubíes artificiales, que hoy encontramos en los relojes, solo fue posible gracias a la creación de hornos muy potentes que alcanzaban los 2400ºC, a principios de 1900. Por aquel entonces también se sabía en todo el mundo que el horno más potente (3800ºC) había sido creado por un sacerdote portugués y se llamaba Pirelóforo.
¿Sabía que los rubíes de más de 1200 movimientos de relojería se fabrican en Portugal, en CIMD?
UN MECANISMO DE RELOJERÍA
La primera máquina se montó en la Tapada da Ajuda, en Lisboa, alcanzó 2000ºC y fue capaz de fundir basalto. La versión final alcanzaba 3800ºC y podía fundir cualquier roca o metal. Sin embargo, lo que realmente nos interesa aquí es que este aparato se apoyaba en un complicado mecanismo de relojería que permitía que toda la estructura siguiera el movimiento del sol a lo largo del día, así como la posición de la caja respecto a los espejos reflectores.
EL PIRELÓFORO
En la infancia todos descubrimos que una lupa al sol puede convertirse en la más terrible arma mortal, desde el punto de vista de una hormiga. Pues bien, en 1904, en la Exposición Universal de St. Louis, en Estados Unidos, fue premiado un invento portugués que llevaba esta idea al extremo: un invento capaz de fundir todas las rocas y todos los metales existentes, solo con energía solar. El inventor fue el Padre Himalaya (Manuel António Gomes), natural de Cendufe, y el invento, el Pirelóforo. El Pirelóforo estaba formado por un conjunto de espejos dispuestos en forma parabólica que reflejaban la luz hacia un único punto, en una caja/horno, donde se colocaban los elementos que había que fundir. Sin embargo, a diferencia de la técnica de la lupa, el Pirelóforo tenía 13 metros de altura y seguía los movimientos del sol mediante un mecanismo de relojería. Esta Exposición Universal tuvo lugar en EE. UU., en 1904, y el Pirelóforo tenía una parábola de 80m², 6177 espejos y medía 13m; impresiona imaginar toda la logística necesaria para el transporte y el montaje del aparato. En una de las fotos de arriba se puede ver el sistema de espejos de 13m de altura montado en un barco. Según el propio Padre Himalaya, todo este proceso de transporte y montaje costó 40 contos en moneda fuerte de la época. La máquina se embarcó en mayo de 1904 y quedó lista y montada en agosto de ese año.
ORGULLO PATRIÓTICO Y EL ROBO DEL PIRELÓFORO
Al final de la exposición de St. Louis, el aparato se desmontó y se guardó en un almacén, y el Padre Himalaya pasó los dos años siguientes estableciendo contactos con científicos y dando conferencias por Estados Unidos. A su regreso descubrió que, pese a sus enormes dimensiones, el Pirelóforo había sido robado. Era un invento de bastante valor en aquel momento. Durante la exposición, por orgullo patriótico, rechazó una propuesta para naturalizarse estadounidense y otra, de 350 contos, que le hicieron los japoneses para comprar el aparato.
LAS PATENTES
A pesar del robo del Pirelóforo, la patente se registró en EE. UU. con el número 707891, lo que no impidió que, después del robo en St. Louis, aparecieran por EE. UU. aparatos iguales de menor tamaño. En Portugal se registró con la patente 3746. Esta es la traducción posible del texto y de las figuras de la patente estadounidense:
PATENTE 707891 EE. UU.
«A todos aquellos a quienes pueda interesar:
Sepan que yo, MANUEL ANTÓNIO GOMES HIMALAYA, ingeniero, súbdito del Rey de Portugal, residente en la Rue de Buzenval 13, Boulogne-sur-Seine, Departamento del Sena, República Francesa, he inventado un cierto Aparato Solar nuevo y útil para la producción de altas temperaturas, del cual lo que sigue es una descripción completa, clara y exacta.
Esta invención se refiere a un aparato solar para la producción de altas temperaturas, en particular en las investigaciones metalúrgicas y químicas que requieren temperaturas superiores a las de los hornos comunes, incluido el horno eléctrico.
El aparato comprende una superficie reflectora dispuesta para hacer converger los rayos solares en un foco confinado situado en el centro de un horno, crisol u otro receptor; este horno u otro receptáculo puede, si se desea, colocarse completamente fuera del sistema reflector.
Comprende, además, medios para ajustar o regular el aparato de modo que se mantenga la convergencia de los rayos sobre el foco elegido, cualquiera que sea la altura del sol sobre el horizonte.
Comprende también un tipo de horno o receptor de calor construido especialmente para el propósito de mi invención.
Procedo ahora a describir mi disposición, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que la Figura 1 es una sección por el eje de un paraboloide de revolución ABG, cuya parte próxima al vértice está cortada a lo largo de X Y perpendicularmente al eje y en el que se corta un sector truncado ab 0 (Z, que forma una parte esencial del aparato. Las Figs. 1, 1 y 1 son vistas que ilustran modificaciones en la forma de los elementos que componen el reflector.
La Fig. 2 muestra en planta y a escala reducida el mismo paraboloide truncado ABXY de la Fig. 1, dividido en ocho sectores S a S montados sobre un eje horizontal DD, dispuestos perpendicularmente al eje del paraboloide de revolución a la altura del foco Z y sostenidos por medio de dos columnas 1 1, que pueden desplazarse sobre la pista circular 2.
La Fig. 3 muestra en planta y en posición de trabajo el sector de paraboloide truncado abcd de las Figs. 1 y 2, dirigiendo los rayos solares hacia el interior de un crisol E, con el sol en la vertical.
La Fig. 4 es una sección vertical por la línea MN de la Fig. 3.
La Fig. 5 es una forma modificada de la disposición que se muestra a continuación.
La Fig. 6 (sin imagen disponible) es una vista frontal del sistema reflector de la Fig. 5 y en sección por la línea PQ de la Fig. 1.
La Fig. 7 muestra, en parte en sección vertical, dos sistemas reflectores colocados espalda con espalda de manera que formen dos focos en dos hornos simétricamente opuestos.
La Fig. 8 es una vista en planta, a escala reducida, del dispositivo mostrado en la Fig. 7.
La característica esencial de la invención consiste en el uso de una superficie reflectora formada por un sector de un paraboloide de revolución a 6 0 (Z, Fig. 1. capaz de reflejar un pincel cónico de rayos solares a 5 Z, Figs. 2 a 8, con un ángulo en el vértice lo bastante agudo para que el foco Z se forme en el centro del horno u otro receptor E y para producir una temperatura muy elevada. En efecto, el paraboloide de revolución y las superficies semejantes, aunque son la forma ideal de aparato óptico para concentrar los rayos solares en un foco físicamente perfecto, no pueden formar un foco de uso práctico, porque los rayos reflejados que llegan al foco desde todos los lados de la figura no pueden concentrarse en el centro de un horno o receptor para calentarlo. Solo pueden calentar alrededor y por fuera de un crisol o caldera. De este modo, las temperaturas obtenidas son relativamente bajas y las pérdidas de calor por radiación y reflexión son muy importantes. Mi invención se basa en el principio de descomponer el paraboloide de revolución en tantas partes como sean necesarias para obtener una porción de paraboloide capaz de producir un foco práctico y fácilmente utilizable en las investigaciones metalúrgicas y en todas las ramas de los ensayos industriales en las que se necesitan temperaturas muy altas. Este resultado se obtiene cortando por el vértice un paraboloide de revolución según la línea XY, Fig. 1, dividiendo el tronco de paraboloide así obtenido en, por ejemplo, ocho partes o sectores S a S, Fig. 2, y ajustando o regulando adecuadamente uno de estos sectores, como se describirá. La abertura o arco de este sector de paraboloide ab 0 d, que para mayor sencillez llamaré reflector, Figs. 1, 2 y 3, es preferentemente de unos cuarenta y cinco grados, pero puede ser mayor o menor, según las circunstancias. Este sector puede cortarse por uno o más lados o por todos los lados, adoptando en tal caso la forma de un tronco de sector de paraboloide, que es la que se muestra en los dibujos, o la de un círculo, una elipse, un polígono u otra forma. Este reflector puede estar formado por una o más partes o elementos de un paraboloide, cuya forma puede variar; es decir, cada uno de los elementos que forman el reflector puede tener la forma de un trapecio K, que es la ilustrada en las Figs. 1 a 8, o de un círculo, Fig. 1.»
EL RUBÍ SINTÉTICO
Tres años antes de la presentación del Pirelóforo, en 1902, Auguste Verneuil logró una hazaña que iba a cambiar la relojería hasta nuestros días. Este químico francés, profesor del Conservatoire des Arts et Métiers de París, consiguió crear por primera vez rubíes sintéticos mediante un proceso de sinterización. La dificultad en la creación de los primeros rubíes sintéticos, que todavía hoy se usan en todos los relojes mecánicos, se debe a que el material que los compone, el óxido de aluminio, tiene que calentarse hasta 2400ºC. Solo con la creación de un horno capaz de alcanzar estas temperaturas fue posible crear este nuevo material. Quizá, si Auguste Verneuil hubiera conocido al Padre Himalaya y su Pirelóforo, que alcanzaba los 3800ºC, ambos se habrían beneficiado de los descubrimientos del otro.
RUBÍES y CRISTALES DE RELOJ
Los rubíes sintéticos, al igual que sus equivalentes naturales, son corindones, es decir, óxido de aluminio. En el proceso de fabricación industrial, el componente básico, la alúmina (óxido de aluminio), pasa por una serie de operaciones, a saber, purificación, calentamiento, fusión y cristalización, de las que resultan piezas de rubí artificial en forma de pera. Se añade óxido de cromo para obtener el color rojo de los rubíes naturales. En el caso de los cristales de zafiro el método es el mismo, pero no se añade óxido de cromo. La fabricación a gran escala permitió crear cantidades abundantes de estas piedras sintéticas, de calidad más homogénea que las que se encuentran en la naturaleza. El comercio de joyería se lleva la mayoría de estas piedras. En relojería, el coste de los rubíes procedía sobre todo de la mano de obra necesaria para perforarlos y engastarlos, ya que el coste de la materia prima era relativamente bajo. Dicho esto, hay que señalar que, desde el inicio hasta el producto final, alrededor del 90% del rubí se destruye y solo el 10% restante es utilizable para relojes. Hasta 1930, las piedras de rubí se montaban en engastes de latón; más tarde se adoptó la técnica de encajarlas (a presión) en las platinas, lo que redujo aún más los costes de producción.
Nota:
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Bibliografía y fuentes
Documental:
À Porta da História Padre Himalaya|ep. 713 dic. 201 - ver (25min)
Artículos para descargar:
Blogs:
Referencias:
ARAUJO, A, Lopes - Centenário do Nascimento do Padre
Manuel António Gomes Himalaia, Arcos de Valdevez, 1972.
COSTA, Avelino de Jesus da, entrada «Himalaia» en Dicionário de História de Portugal (dir. Joel Serrão), Lisboa, Iniciativas Editoriais, 1965, vol. II
GOMES, (HIMALAIA) - Manuel António, Mémoire descriptif déposé à l'appui de la demande d'un Brevet d'Invention (...) par Monsieur Himalaya, (mecanografiado), Paris, 1899.
GONÇALVES, José - O sábio inventor português Himalaia, Braga, s. f.
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Hemeroteca Digital de Lisboa http://hemerotecadigital.cm-lisboa.pt
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Serões – Revista mensal illustrada n.º 1 – jul. 1905
Portugal na Exposição Universal de 1904 – O padre Himalaia e o Pirelióforo; texto de Alfredo Tinoco; Cadernos de Sociomuseologia; n.º 42 – 2012. Disponible en http://recil.grupolusofona.pt/handle/10437/4545
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