– Jul 10, 2020, 10:01 (CET)

La campana eléctrica que sigue tocando desde 1840

En ciencia y tecnología, los experimentos fallidos están a la orden del día. Es inevitable. El progreso consiste en probar, equivocarse y rectificar. Una y otra vez. De ahí que sorprendan experimentos como la famosa campana eléctrica de Oxford que se instaló en 1840 y que desde entonces sigue funcionando. El problema es que quienes la han visto en acción no acaban de descifrar el porqué.

La Universidad de Oxford es un lugar centenario que podría contarnos muchas historias. De ahí han surgido grandes mentes como Stephen Hawking o Tim Berners-Lee y siempre ha sido un ejemplo del conocimiento humano. No por nada, cuenta con 28 primeros ministros ingleses entre sus antiguos alumnos y 72 premios Nobel. Incluso su origen es sorprendente, ya que data de 1096, siendo la universidad inglesa más antigua y la segunda universidad del mundo por antigüedad que sigue en pie.

Dentro de esta Universidad con mayúsculas se encuentra el Laboratorio Clarendon, no confundir con el edificio del mismo nombre. Este laboratorio consta en la actualidad de dos edificios y forma parte del Departamento de Física de la Universidad de Oxford. Lleva en funcionamiento desde 1872, por lo que es considerado el laboratorio de física más antiguo de Inglaterra. Su nombre, Clarendon, se debe al responsable de su construcción, Edward Hyde, primer conde de Clarendon.

Pero esta historia no empieza en 1096 ni en 1872. La historia de la campana eléctrica de Oxford tiene comienzo en 1825, cuando se construyó. Y su grandeza se debe a que desde que se pusiera en marcha en 1840, sigue funcionando como el primer día. Que un aparato funcione durante tanto tiempo tiene mérito. Pero es que, además, no lo hace conectándose a la red eléctrica. Funciona mediante una batería.

Una campana que no puedes oír

En realidad, la campana eléctrica de Oxford no es una sino dos. Dos pequeñas campanas de latón que suenan en contacto con una pieza metálica esférica que las golpea al oscilar entre una y otra. Esta pieza, que se conoce en castellano como badajo, se mantiene colgada entre las dos campanas, que a su vez, están debajo de dos pilas secas, conectadas en serie. Otro detalle es que si vas a Oxford a visitarla, no podrás oírla, ya que se mantiene en silencio detrás de dos capas de cristal. Eso sí, podrás verla en uno de los pasillos del vestíbulo del Laboratorio Clarendon junto a un escueto papel que dice “demostración de pila seca” y que fue “comprada en 1840”.

La campana fue creada en la compañía Watkins and Hill de Londres. Uno de sus profesores de física, el también clérigo Robert Walker, fue el responsable de traer esta curiosa campana a la Universidad de Oxford. Desde entonces, la campana habrá sonado unos 10.000 millones de veces, según algunos cálculos. Eso sí, a una frecuencia de oscilación de 2 hertzios.

El propósito de esta campana eléctrica no era ni mucho teorizar sobre el movimiento perpetuo, algo de lo que se ha hablado mucho y que, por el momento, no hemos logrado llevar a la práctica. Por el momento, sólo la ficción ha logrado crear máquinas de este tipo. Lo que sí se pretendía estudiar con la campana de Oxford eran dos teorías relacionadas con la electricidad: la teoría de tensión de contacto, ya superada, y la teoría de acción química o electroquímica, la rama de la ciencia responsable de las baterías actuales de tu teléfono, tu ordenador portátil o tu vehículo eléctrico.

Una pila que no puedes abrir

El principal misterio que gira entorno a esta campana es qué componentes llevan las pilas secas que la hacen funcionar. Se tienen algunas pistas, como plata o zinc, pero la composición exacta se desconoce. Eso sí, las pilas están protegidas con azufre fundido para aislarlas y evitar así su degradación con el paso del tiempo.

Volviendo a la composición de ésta, la única manera de saber qué contienen sus pilas, por el momento, consiste en desmontar la campana, es algo que se ha descartado por completo. Echaría por tierra un experimento involuntario que lleva funcionando desde 1840. Con todo, en 1984, un investigador del propio Laboratorio de Clarendon, A. J. Croft, hizo hincapié en la capa de azufre fundido que protege las células voltaicas y el electrolito. Es decir, no es tanto el interior de la pila en sí como la protección externa que preserva su conservación.

Eso sí, conocemos una de las causas que han hecho durar tanto esta campana es su manera de funcionar. La clave está en la fuerza electroestática que hace que la bola metálica de tan solo 4 milímetros de diámetro se sienta atraída por una de las pilas, golpee la campana, se vea repelida por la fuerza electroestática y repita el proceso una y otra vez. Así sucesivamente. Este funcionamiento consume una pequeña parte de energía de la pila o batería.

Y en cuanto a qué tipo de pilas o baterías hacen funcionar la campana de Oxford, la respuesta está en el físico italiano Giuseppe Zamboni, el creador de las pilas secas o pilas de Zamboni.

Las primeras pilas y baterías

Viajemos de nuevo en el tiempo para conocer el origen de las pilas y las baterías, al menos las primeras que se consiguieron crear. La primera parada es 1780, año arriba, año abajo. En esa década, el físico italiano Luigi Galvani descubre la bioelectricidad. El experimento es un clásico en las películas y series de instituto: diseccionas una rana muerta, conectas sus nervios mediante un objeto metálico y, ¡et voilà!, la rana se mueve.

Saltemos a 1800. Nace la primera batería química de la historia. Su padre es otro físico italiano, Alessandro Volta. A partir de los conocimientos de Galvani, diseña lo que conocemos como pila voltáica, en honor a su nombre, o pila seca. Básicamente consiste en apilar discos de cobre y zinc de manera alterna. Entre ambos, discos de cartón empapados en salmuera o ácido sulfúrico. Cuando se conecta la parte superior e inferior mediante un cable, se genera una corriente eléctrica.

Tercera parada de este viaje. 1812. El también físico italiano Giuseppe Zamboni inventa la pila Zamboni. Inspirada por la pila voltáica de Volta, la pila Zamboni consta de discos de papel recubiertos con lámina de zinc por un lado y dióxido de manganeso por el otro. La humedad de los discos de papel actúa como un electrolito. En la práctica, se trata de una batería o pila electroestática.

Y cuarta y última parada. 1825, año en que Watkins and Hill diseñan y crean su campana eléctrica. Para alimentarla emplean una pila Zamboni debido a su durabilidad y a que su funcionamiento la hacía perfecta para su labor: alimentar una bola metálica que fuera de lado a lado.

En cualquier caso, aunque sepamos qué tipo de batería o pila alimenta la campana eléctrica de Oxford, no sabemos cuándo dejará de funcionar. El tiempo lo dirá. Lo que está claro es que tarde o temprano las pilas se degradarán y dejarán de dar electricidad. La pregunta es si estaremos ahí para verlo.