Elementos químicos en el material de montaña

Los elementos de la tabla periódica conforman todo el universo. Todo lo que nos rodea está formado por átomos que habitualmente se unen en moléculas pero otras veces aparecen en estado puro. Sobre estos elementos y su aplicación en montaña trata el siguiente artículo.

Artículos relacionados con los materiales en la fabricación de equipación de montaña:

• Fibras naturales en el textil de montaña.
• Fibras sintéticas en el textil de montaña.
• Materiales sintéticos en el material de montaña.

Hierro (acero)

Es el elemento más abundante en nuestro planeta, aunque al estar buena parte en el núcleo de la Tierra no es el más disponible. Utilizado por la humanidad desde hace milenios, por su importancia incluso ha dado nombre a un periodo de nuestra historia: la edad del Hierro. Hoy en día un altísimo porcentaje de la metalurgia mundial se dedica a trabajar el hierro.

El hierro por sí solo no se utiliza en montaña, siendo su aleación más conocida, el acero inoxidable formado por hierro, carbono (2%) y cromo (>10'5%), su versión más habitual, aunque la cantidad de metales que se añaden en las aleaciones actuales son numerosas y existen versiones más económicas en las que predomina el zinc.

Extremadamente duro y denso, las aplicaciones del acero en el mundo de la montaña suelen tener que ver con escalada, espeleología, alpinismo y, en general, en aquellos productos donde se valora más la resistencia del material que la ligereza.

Así pues, encontraremos acero en la hoja y regatón de los piolets y crampones de alpinismo, así como en los tornillos de para escalada en hielo, partes que pueden estar en contacto con roca además de hielo y donde la resistencia del material, tanto a la tracción como al desgaste, es más importante que el poco peso que aportarían otros materiales. En ocasiones, algunas marcas dan una solución muy inteligente a productos con cuerpo de aluminio con refuerzos de acero allí donde es necesario por el frecuente contacto con la roca o por el roce con las cuerdas, como sucede con mosquetones, tornillos de hielo, piolets y crampones. Si te interesan estos temas, te invitamos a que leas los artículos sobre piolets y sobre crampones que escribimos para ti.

Piolet Corsa Nanotech de CAMP. Realizado en aluminio con refuerzos de acero en punta y regatón.

En las fijaciones de esquí alpino, los sistemas de seguridad internos suelen ser de acero, al igual que los muelles, las placas de ajuste de talla de las taloneras y, por supuesto, la tornillería. En esquí de travesía se ve menos acero por el evidente ahorro de peso, pero suelen ser de acero los pins, las "u"s, los muelles, la tornillería, el enganche para las cuchillas, la barra de acople de estas y las varillas de los frenos.

Otro elemento de la equipación de escalada en el que el acero es indispensable es el de los anclajes fijos, sean los tornillos de expansión y las chapas o los pitones y clavos; en estos últimos podemos encontrar variantes más rígidas (acero duro) o más dúctiles (acero dulce o acero blando), dependiendo del tipo de roca en el que estemos escalando.

Conjunto inoxidable de tornillo expansivo y plaqueta de Petzl para equipamiento de escalada

Las partes internas de los dispositivos de aseguramiento en escalada, como muelles y zonas de fricción para las cuerdas, así como muchas roldanas de las poleas, sobre todo si están pensadas para cable, están realizadas en acero. Pueden realizarse en aluminio o incluso en polímeros, pero sus características harían que la polea o el dispositivo de aseguramiento tuviera una durabilidad mucho menor, por lo que esos materiales se suelen reservar para poleas de emergencia.

Aluminio

Es el metal más abundante en la corteza terrestre, solo por detrás de los silicatos. Gracias a su ligereza y a su alta resistencia a la corrosión, tiene una gran importancia en industria y en material deportivo. En montaña suele estar presente en casi todas las actividades en las que se necesita rigidez, resistencia y peso ligero.

Normalmente, las aleaciones más utilizadas en material de montaña son las que se realizan con zinc como elemento principal y a las que se les somete a tratamientos térmicos (T6, habitualmente) para mejorar sus propiedades mecánicas. De todas las aleaciones de aluminio es el aluminio 7075, conocido también como zicral, uno de sus nombres comerciales, uno de los más utilizados, pudiendo encontrar también el aluminio 6061 en piezas que necesitan una forma más complicada de realizar.

Otro de los aluminios con más renombre es el Titanal del que - lamentamos comunicarte esto - no tiene titanio en su composición, por más que su nombre lo dé a entender de un modo más que descarado. En su mayor parte es la aleación de aluminio y zinc que ya hemos mencionado, con proporciones inferiores al 3% de magnesio y cobre y otros elementos.

Los tratamientos que recibe el aluminio, sobre todo en escalada, suelen ser el doblado, el forjado y el anodizado, siendo los dos primeros para dar forma a la pieza que se quiere realizar y el último un tratamiento contra la corrosión y para darle mejor presencia visual.

El aluminio es un habitual en el material de escalada, sobre todo en mosquetones dada la cantidad de estos que son utilizados durante las escaladas de varios largos, pero también en hebillas de arneses, en las cabezas de los fisureros y en las levas de los friends y en buena parte de las piezas metálicas de los descensores y dispositivos de aseguramiento. Igualmente, aunque de un modo más minoritario, puede utilizarse como anclajes en artificial y espeleología (no para detener una caída) y en elementos accesorios como ganchos fifí o peldaños de estribos.

Cintas exprés de aluminio Orbit de CAMP. Resistencia y ligereza.

Se utiliza también el aluminio en las estructura rígidas de las mochilas de carga, lo que popularmente se conoce como el armazón. Ciertas mochilas de capacidad media y alta necesitan de una estructura rígida que permita descargar el peso sobre el cinturón lumbar y no sobre los hombros para que sea más cómoda, además de proteger la espalda de las molestias que pueden causar los elementos rígidos que llevamos dentro de la mochila. En mochilas de alpinismo también se utiliza ocasionalmente en ajustes y cierres.

Otra de las piezas de la equipación donde el aluminio es un indispensable, son las varillas y piquetas de tiendas de campaña. La flexibilidad que aporta una varilla de aluminio, unido a la resistencia de este metal, lo convierte en una opción inmejorable para mantener la estructura de una tienda de campaña sin que haya problemas de estabilidad, incluso en condiciones de lluvia intensa o viento. Respecto a las piquetas, aunque las de aluminio son más endebles que las de acero, el ahorro de peso es significativo cuando vamos a acampar en prados de alta montaña donde es improbable topar con una piedra.

Varillas de aluminio en la tienda Minima 2 de CAMP

Por los mismos motivos de flexibilidad y resistencia, el aluminio es el material en el que están realizados los cantos de esquís y tablas de snowboard. La necesidad de un metal flexible, resistente, ligero y con buena respuesta a la corrosión, hace del aluminio el elemento indispensable para clavar nuestros cantos allá donde es necesario. También dentro del esquí muchas piezas internas de las fijaciones, aquellas en las que el acero no es indispensable, están realizadas en aluminio. También palas y sondas de rescate en avalanchas tienen al aluminio como componente principal.

Los bastones de trekking y de esquí suelen estar realizados también en aluminio por las características anteriormente mencionadas. Solo es sustituido por fibra de carbono en gamas altas de bastones, sobre todo en actividades donde el peso es muy determinante como el trail running.

Por su bajo peso para cargarlo en travesías de varios días se utiliza también en cantimploras, platos y material de cocina en general, aunque tiene cierta tendencia a abollarse o deformarse si recibe golpes, por pequeños que estos sean. Las alternativas al aluminio en menaje son el acero, bastante más pesado, o el titanio, muchísimo más caro.

Titanio

Es un material relativamente abundante, aunque debido a que aparece en concentraciones muy bajas en los minerales en los que está presente su extracción resulta bastante cara. Tiene propiedades muy interesantes para actividades de montaña, sobre todo la de poseer la mejor proporción de dureza/densidad de todos los elementos metálicos y su elevada resistencia a la corrosión. No es el metal más ligero como se suele creer, pero dada su resistencia puede utilizarse para aguantar tensiones y tracciones con menos cantidad de material que la que necesitaríamos utilizar con otros elementos como hierro (acero) o aluminio, por lo que los artículos deportivos realizados con titanio suelen ser muy ligeros y resistentes.

Otra de sus propiedades es su mala conductividad del calor, muy por detrás de las propiedades de plata, cobre, aluminio, zinc o acero, lo que lo convierte en una opción buena para la fabricación de ollas, platos y tazas destinados a contener comida caliente en alta montaña, donde la obvia ausencia de mesas obliga a tener platos y tazas en la mano.

Cazuela de titanio de 2 litros para uso en alta montaña.

A pesar de las innegables cualidades del titanio, su excesivo precio lo deja como un material residual en montaña, viéndose (o intuyéndose) como sustituto del acero en la tornillería y ajustes de fijaciones en las competiciones de esquí de travesía, donde el peso sí que es determinante. También es utilizado en los biseles de los relojes de montaña de alta gama para dotarlos de resistencia sin aumentar el peso en exceso.

En otras actividades no competitivas como las acampadas de alta montaña, donde ya hemos mencionado su uso en menaje, también se puede ahorrar un valioso peso sustituyendo las piquetas de acero por las resistentes y delgadísimas piquetas de titanio.

Uno de los principales usos que se le da es el de la fabricación de anclajes de escalada, siendo no obstante su uso bastante limitado a zonas costeras donde el ambiente salino corroe y debilita fácilmente otros metales.

Tensor de titanio sin soldaduras para anclaje químico. Uso para ambientes altamente corrosivos.

Carbono (fibra de carbono)

La fibra de carbono es una forma especial de enlazamiento del carbono; está formada por filamentos de este elemento químico de un grosor que puede variar entre 10 y 50 micras (la milésima parte de un milímetro), menor al de un cabello humano. Comparativamente, el carbono es cinco veces más fuerte que el acero e igual de resistente y más ligero que el aluminio.

Su aplicación en montaña es muy reducida. Generalmente se aplica en deportes donde la ligereza es esencial como las carcasas de las botas de esquí de travesía para competición y los bastones de trail running, aunque cada vez más están apareciendo zapatillas de trail running con placa de fibra de carbono para favorecer la estabilidad y el impulso en cada pisada. En expedición también las botas utilizan placas de fibra de carbono por su rigidez, ligereza y aislamiento térmico.

Bota Backland Carbon de Atomic. Carcasa en fibra de carbono para aportar ligereza y rigidez.

Silicio (fibra de vidrio)

La fibra de vidrio está compuesta por numerosos filamentos poliméricos basados en el dióxido de silicio, aunque en su composición final pueden intervenir numerosos elementos diferentes.

El uso para montaña suele estar relegado a las varillas de las tiendas de campaña de primer precio, ya que tienen cierta tendencia a fisurarse longitudinalmente en condiciones de uso intensivo o grandes tensiones. Respecto al aluminio, la fibra de vidrio utilizada en las tiendas de campaña solo tiene la ventaja del precio, ya que una varilla de fibra de vidrio es más pesada y más frágil que otra de aluminio a diámetro comparable. No obstante, el precio económico es una ventaja reseñable en tiendas de gran tamaño como las familiares de habitaciones, donde la cantidad de aluminio empleado encarecería el precio final y se entiende que no vamos a hacer excursiones con ella, por lo que el mayor peso tampoco es determinante.

Tienda de campaña de gran tamaño Vango Skye 500 CLR, con varillas de fibra de vidrio.

Otro uso reciente que se le está dando a la fibra de vidrio es la fabricación de presas de escalada, aunque no siempre es fácil conocer la materia prima de las mismas. Lo habitual, no obstante, es que se sigan fabricando presas de escalada en resinas de poliéster o resinas de poliuretano.

Plata

Elemento muy escaso y, por lo tanto, muy caro. El uso en material de montaña se reduce a sus propiedades antibacterianas, donde la plata se mezcla con la hilatura de ciertas prendas, generalmente calcetines y primeras capas, para evitar los malos olores.

El contacto de la plata con bacterias, hongos y otros microorganismos debilita las membranas de protección estos y hace que sea más fácil acabar con ellos. A diferencia de los productos químicos antibacterianos, la plata permanece en la prenda a pesar del uso y los lavados sin perder cualidades, por lo que es una garantía de durabilidad y de no contaminar el entorno con químicos.

Hilatura de plata en los calcetines de esquí de travesía de X-Socks.

Magnesio

El magnesio es un elemento químico imposible de encontrar en estado puro en la naturaleza a pesar de su abundancia. Aparece siempre combinado con otros elementos y cuando logra aislarse es fácilmente oxidable e inflamable.

Sus aplicaciones en montaña se reducen al carbonato de magnesio (MgCO3), aunque en el argot escalador se haya simplificado el nombre del compuesto al del elemento químico, y es utilizado en escalada para secar el sudor de las manos y evitar que resbalemos en agarres delicados. No obstante, hay que recordar que el carbonato de magnesio por sí solo no mejora la adherencia, solo nos devuelve la adherencia que ya tuviéramos sin sudor en las manos. El impacto visual de las marcas de carbonato de magnesio en la roca y los problemas respiratorios y de limpieza en lugares cerrados están llevando cada vez más a regulaciones estrictas de su uso.

En muy contadas ocasiones se utiliza el magnesio en alguna variedad de aluminio para aligerar todo lo posible dicha aleación. Su uso suele reducirse a los cierres metálicos de las botas de esquí de competición y es utilizado escasamente, ya que incrementa sustancialmente el precio y la ventaja en peso es difícilmente apreciable por alguien no profesional.

Magnesio para escalada
en Barrabes

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Plomo

En escalada artificial se utilizan las características de resistencia y maleabilidad del plomo para emplazar seguros de progresión. En agujeros ciegos donde no entran pitones, ni friends, ni fisureros se martillean pequeños trozos de plomo unidos por un cable de acero.

El plomo martilleado dentro del agujero o hueco se adapta a la forma del mismo y permite resistir el peso de quien escala, en ocasiones también aguantarían un factor de caída pequeño. Algo parecido sucede con el cobre (copperheads) o el aluminio (aluminumheads), utilizados también en escalada artificial con los mismos fines.

Plomos de diversos tamaños de Kop de gas para progresión en escalada artificial

Wolframio (vidia)

En elementos que van a estar en constante y repetido contacto la roca como las brocas de los taladros o las puntas de los bastones, se suele emplear el carburo de tungsteno combinado con cobalto, una aleación que su descubridor describió como “Metall hart wie Diamant” (metal duro como el diamante) de donde tomó el nombre de widia o vidia.

Las puntas de vidia de los bastones de trekking, trail running y esquí de fondo son muy resistentes y duraderas, aunque debido a que el peso de la vidia es significativamente grande (15’6 g/cm²) se reserva únicamente a la pequeña pieza que va a estar en contacto con el suelo.

Puntas de vidia (carburo de tungsteno) para bastones de esquí de fondo.

Tienda web: www.barrabes.com
Tiendas Barrabes: Barcelona, Benasque, Jaca, Madrid O'Donnell, Madrid Ribera de Curtidores, Zaragoza.