El cobre como escudo: de la sala de resonancia al pararrayos

El metal al que recurren los ingenieros cuando hay que blindar algo

Cuando un hospital instala un equipo de resonancia magnética, toda la sala a su alrededor se reviste de cobre. Cuando un electricista conecta un edificio a tierra, lo hace con hilo de cobre. Y cuando se coloca un pararrayos en un tejado, el cobre encabeza la lista de la norma. Siempre el mismo metal, para tres problemas muy distintos. Este artículo trata de por qué es así, y del punto en el que la técnica se convierte en tradición.

En resumen

• Una sala de resonancia va revestida de plancha de cobre por norma, para dejar fuera las ondas de radio del exterior.
• Una malla de cobre fina atenúa unos 60 decibelios en el rango de 10 megahercios a 1 gigahercio, es decir, el 99,9 por ciento de la señal.
• La norma europea de protección contra el rayo EN-IEC 62305 contempla el cobre como conductor y como electrodo de tierra, y en ella un conductor de cobre tiene una sección de al menos 50 milímetros cuadrados.
• La pulsera antiestática de las fábricas de electrónica es textil con cobre en contacto con la piel, con una resistencia de 1 megaohmio, recogida en la norma IEC 61340-5-1.
• Los templos hindúes llevan siglos con un kalash de cobre en la punta de la torre, en la tradición a la vez pararrayos y antena.
• Debajo de todo esto hay una sola propiedad: el cobre lleva la carga exactamente adonde tú quieres.

La caja de cobre alrededor del equipo de resonancia

Un equipo de resonancia magnética escucha señales de radio que salen de tu cuerpo, y esas señales son débiles. Tan débiles que un walkie-talkie fuera, un regulador de luz en el pasillo o un teléfono en el aparcamiento bastarían para perturbar la imagen. La solución es tan sencilla como radical: se mete el equipo en una caja de cobre.

Una sala así se llama cabina apantallada de RF. Las paredes, el techo, el suelo, la puerta e incluso la ventana van revestidos de plancha fina de cobre o de malla de cobre. Las ondas de radio no pasan, porque inducen en el cobre pequeñas corrientes que anulan de inmediato el campo en el exterior. Cuanto más alta es la frecuencia, más fina puede ser la capa de cobre: a las frecuencias con las que trabaja una resonancia, bastan unas décimas de milímetro.

La idea tiene casi doscientos años. En 1836, Michael Faraday demostró que una envoltura conductora mantiene el campo fuera, sentándose él mismo dentro de una cámara forrada de lámina metálica mientras fuera se producían fuertes descargas. Dentro no midió nada. Desde entonces, esa envoltura se llama jaula de Faraday.

Cuánta diferencia supone, en cifras

Con la malla de cobre esas cifras se pueden medir sin más. Una malla de cobre de tejido fino alcanza una atenuación de unos 60 decibelios en el rango de 10 megahercios a 1 gigahercio. Sesenta decibelios suena abstracto, pero significa que de cada mil unidades de señal pasa una: el 99,9 por ciento se queda fuera. En ese rango están la radio, el vigilabebés, el teléfono DECT y buena parte del wifi.

Por eso mismo el apantallamiento es un oficio corriente con normas corrientes. Por qué el cobre es tan bueno en esto, y qué tiene que ver la red cristalina, está en por qué el cobre conduce.

Bajar el rayo a tierra

Apantallar es una mitad de la historia. La otra mitad es justo lo contrario: dejar pasar la carga a propósito, y hasta la tierra.

La norma europea de protección contra el rayo, EN-IEC 62305, contempla para ello el cobre, tanto para los conductores como para el electrodo de tierra en el suelo. Según esa norma, un conductor de cobre tiene una sección de al menos 50 milímetros cuadrados, más o menos el grosor de un lápiz. Un impacto de rayo entrega decenas de miles de amperios en una fracción de segundo, y el metal que se lo lleva tiene que salir intacto. El cobre lo hace desde que existen los pararrayos.

Benjamin Franklin ideó el principio en 1752, y desde entonces ha cambiado sorprendentemente poco: una punta arriba, un grueso conductor de cobre bajando y una toma de tierra en el suelo. Lo que llamamos puesta a tierra es literalmente una conexión de cobre entre un edificio y el suelo que hay debajo.

Cobre contra la piel, en la fábrica de electrónica

Hay otro sitio donde el cobre se lleva la carga, y está más cerca de lo que imaginas: en la muñeca de todo el que trabaja con chips.

Una pulsera antiestática es un textil con cobre que descansa sobre la piel, con un cable hasta un punto de tierra y una resistencia de 1 megaohmio en medio. Esa resistencia hace que la carga se vaya con calma en lugar de en una sola descarga. Todo el montaje está recogido en una norma internacional, IEC 61340-5-1, porque una única descarga estática inadvertida le cuesta la vida a un chip.

Existe, por tanto, un estándar industrial en el que el cobre descansa todo el día sobre la piel humana para conducir carga. Qué hace el cobre además con la piel, y qué se ha medido de eso, está en el cobre sobre tu piel.

La jarra de cobre en la torre del templo

Si pasas de la técnica a la tradición, te encuentras el mismo metal en el mismo sitio: arriba del todo.

En la punta de la torre de los templos hindúes hay un kalash, una jarra de cobre, a menudo dorada. En la tradición constructiva ese objeto tiene dos funciones a la vez. La primera es física corriente: el punto más alto del edificio es de metal y está conectado al suelo a través de la estructura, exactamente lo que hace un pararrayos. La segunda pertenece a la propia tradición, en la que el kalash vale como antena para lo que se llama frecuencias cósmicas o divinas, captadas en el punto más alto y transmitidas al espacio de abajo.

Nosotros no le colgamos ninguna declaración de salud. Lo que sí llama la atención: los constructores de esos templos y los redactores de la EN-IEC 62305 llegaron a la misma conclusión sobre dónde se pone el cobre y por qué.

Conectar a tierra: la tradición y el metal

Esa misma idea, contacto directo con la tierra a través de un conductor, está debajo de la tradición de la puesta a tierra que ahora se llama grounding o earthing. Se ha investigado: el artículo de revisión de Chevalier y colegas en el Journal of Environmental and Public Health de 2012 reúne lo publicado hasta entonces. Es un campo de investigación vivo y discutido, y tampoco aquí le colgamos ninguna declaración de salud.

Lo que la tradición sí vio con claridad es la elección del material. Tu propio cuerpo funciona con electricidad: un electrocardiograma no mide otra cosa que la actividad eléctrica de un músculo, y un impulso nervioso es literalmente una onda de voltaje. El cobre es el metal con el que la electrotecnia dirige todas esas corrientes. Que se convirtiera también en el metal de referencia en este rincón es, por tanto, menos casual de lo que parece.

Por qué nuestro cobre es macizo

Todas estas aplicaciones tienen algo en común: el cobre está realmente ahí, y no hay nada en medio. Con nosotros no es distinto. Todo lo que hacemos es cobre macizo y sin recubrir: un anillo tensor que dejas en el agua, antenas de electrocultura que clavas en el jardín, una pulsera que está todo el día contra tu piel.

Qué dice exactamente la tradición en torno a esos productos lo lees en electrocultura y en el anillo tensor. ¿Prefieres ver primero el metal en sí? Recorre toda la colección.