La criogenia, conocida como la «producción de frío», no es solo el simple acto de congelar cosas. En el corazón de esta disciplina científica se encuentran temperaturas extremadamente bajas que desafían la imaginación. Pero, ¿qué implica realmente la criogenia y cómo va más allá de congelar cosas?
Un recorrido por la historia
La historia de la criogenia es un relato fascinante que se remonta a los primeros experimentos y descubrimientos que sentaron las bases para esta disciplina única. Aunque el término «criogenia» puede sonar moderno, sus raíces se entrelazan con momentos cruciales a lo largo de la historia.
La criogenización humana todavía es una ciencia incipiente. Créditos: Photobank.kiev.ua
El punto de partida de la criogenia se encuentra en el siglo XVII, cuando el físico inglés Robert Boyle realizó experimentos pioneros sobre la expansión y la contracción de los gases. Sus contribuciones sentaron las bases para comprender cómo los cambios en la temperatura afectan a la materia, un conocimiento fundamental para la criogenia.
Sin embargo, el verdadero impulso hacia la criogenia como disciplina independiente ocurrió en el siglo XIX. En 1823, el químico británico Michael Faraday logró la liquefacción del cloro y del amoníaco, demostrando que los gases podían transformarse en líquidos a través de la refrigeración. Este avance allanó el camino para la manipulación controlada de temperaturas extremas.
Un hito clave se alcanzó en 1883 cuando el físico y químico francés Louis Paul Cailletet logró la primera liquefacción del oxígeno y el hidrógeno. Este logro marcó el comienzo de la era moderna de la criogenia, permitiendo el estudio detallado de sustancias en estado líquido a temperaturas extremadamente bajas.
Bombonas de nitrógeno líquido. Créditos: Oleksiy Mark
En el siglo XX, figuras como el físico alemán Karl von Linde contribuyeron significativamente al desarrollo de técnicas de refrigeración más eficientes. La criogenia encontró aplicaciones prácticas en campos tan diversos como la medicina, la investigación espacial y la conservación de alimentos.
Depósito criogénico de nitrógeno. Créditos: Anamaria Mejia
Principios fundamentales de la criogenia
Uno de los conceptos clave para entender la criogénica es la Ley de Boyle. Establece que, a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión. Este principio es esencial para la comprensión de la expansión y contracción de los gases durante los procesos criogénicos. La liquefacción es un fenómeno central en la criogenia. A temperaturas extremadamente bajas, los gases se condensan en líquidos. Este proceso se logra mediante la reducción de la temperatura y el aumento de la presión, como demostró Michael Faraday en sus experimentos del siglo XIX.
La refrigeración criogénica implica el uso de dispositivos específicos, como refrigeradores de dilución y máquinas de Joule-Thomson, para lograr y mantener temperaturas cercanas al cero absoluto. Estos aparatos aprovechan los cambios de fase de los gases para extraer calor del sistema, permitiendo así la creación de ambientes extremadamente fríos.
Máquina de Joule-Thomson en publicación original.
Un ejemplo práctico de la aplicación de estos principios es la producción de helio líquido, un gas noble que se convierte en líquido a temperaturas inferiores a -269 grados Celsius (4,2 Kelvin). Este líquido criogénico se utiliza en diversas aplicaciones, desde la refrigeración de imanes superconductores hasta experimentos científicos avanzados.
Criogenia en la vida cotidiana
La criogenia, lejos de ser una disciplina abstracta, ha encontrado un lugar fundamental en diversas áreas de la vida cotidiana y la investigación científica, demostrando su utilidad en campos tan variados como la conservación de alimentos, la medicina y la exploración espacial.
- Conservación de alimentos: En la industria alimentaria, la criogenia ha revolucionado la conservación de alimentos al ralentizar o detener los procesos de deterioro. Mediante la congelación rápida, se mantienen la textura, el sabor y los nutrientes de los alimentos, proporcionando una solución eficiente para la preservación a largo plazo. Un ejemplo destacado es la técnica de congelación por nitrógeno líquido, utilizada para preservar alimentos a temperaturas extremadamente bajas y mantener su calidad durante períodos prolongados. Seguro que alguna vez habrá comprado verdura fresca ultracongelada.
- Medicina y criopreservación: En el ámbito médico, la criogenia ha allanado el camino para la criopreservación de células y tejidos. La técnica se utiliza para almacenar células sanguíneas, esperma y embriones, permitiendo la conservación de material biológico valioso. Además, ha surgido el controvertido campo de la criopreservación humana, donde se busca la posibilidad de preservar a personas recién fallecidas con la esperanza de revivirlas en el futuro, aprovechando avances médicos futuros.
- Investigación científica y superconductividad: En la investigación científica, la criogenia es esencial para la operación de imanes superconductores. La superconductividad, un fenómeno que ocurre a temperaturas criogénicas, permite la creación de campos magnéticos intensos utilizados en resonancias magnéticas nucleares y en la construcción de aceleradores de partículas.
- Exploración espacial: La criogenia desempeña un papel crucial en la exploración espacial, donde las temperaturas extremas del espacio requieren tecnologías de enfriamiento avanzadas. Los sistemas criogénicos se utilizan para enfriar instrumentos científicos en satélites y sondas espaciales, permitiendo la recopilación de datos cruciales sobre el universo.
El cohete espacial Saturno V, que llevó al hombre a la Luna, utilizó motores propulsores alimentados por criógeno líquido. Además, en la medicina, la criogenia ha permitido avances en trasplantes de órganos, donde la criopreservación de tejidos es vital para prolongar la vida útil de los órganos donados. La criogénica no es ciencia ficción ni una disciplina del futuro. La criogenia ya está aquí.
Saturno V rodando hacia la plataforma de lanzamiento. Créditos: boxster
Walt Disney no está congelado
A pesar de la realidad de la vida y muerte de Walt Disney, el mito de su criogenización persiste, alimentado en parte por la presencia recurrente de la criogenia en la ciencia ficción. En numerosas películas del género, se exploran escenarios en los que las personas son criogenizadas para viajes interestelares o para ser despertadas en el futuro. Un ejemplo destacado es la película Aliens (1986), dirigida por James Cameron, donde la protagonista, Ellen Ripley, interpretada por Sigourney Weaver, es encontrada en estado de criosueño después de haber flotado en el espacio durante varias décadas. Este tipo de representaciones en la cultura popular ha contribuido a la difusión de la idea de la criogenización, a menudo alejada de la realidad científica y médica. Sin embargo, es esencial diferenciar estas narrativas cinematográficas de la verdad sobre la vida y muerte de figuras históricas como Walt Disney.
Contrario a la creencia popular, Walt Disney no está congelado. El legendario creador de Disney falleció el 15 de diciembre de 1966, a la edad de 65 años, debido a complicaciones relacionadas con el cáncer de pulmón. Su cuerpo fue cremado, y sus restos descansan en el Forest Lawn Memorial Park en Glendale, California, en un mausoleo junto a su familia.
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