Hecho en España: materiales españoles que cambiaron (y cambian) el mundo

Source: The Conversation – (in Spanish) – By José Manuel Torralba, Catedrático de la Universidad Carlos III de Madrid, IMDEA MATERIALES

Desde las legendarias espadas de acero toledano hasta los biomateriales que hoy ayudan a regenerar huesos o los catalizadores que transforman la industria química, los materiales han sido una de las claves del progreso tecnológico y científico. En este terreno, España ha contribuido con innovaciones que han dejado huella en el mundo y son parte esencial de nuestra historia científica.

El acero toledano

Hoy, sabemos cómo se hicieron las espadas toledanas y por qué, durante siglos, fueron consideradas entre las mejores espadas de este lado del mundo (en competencia con las espadas de Damasco y las katanas japonesas).

Deben sus propiedades a una estructura formada por un sándwich: dos láminas de acero con cierta riqueza en carbono que permitía filos muy duros y fáciles de afilar, con un corazón de hierro.

Se forjaban a la vez las tres capas y se templaban para conferir dureza superficial. Debió de costar muchas décadas, quizás siglos, llegar a la perfección de una espada, dura por fuera, pero dúctil por dentro, capaz de cortar cabezas mucho mejor que cualquier otra.

Las espadas toledanas pasaban cinco pruebas de calidad para medir su dureza, tenacidad y capacidad de corte. Muchas otras espadas pasaban tres o cuatro, pero nunca las cinco. La última, llamada “de la rodilla”, consistía en doblar la espada sobre un apoyo fijo (a menudo, la rodilla), desde la empuñadura hasta la punta.

Estas propiedades están relacionadas con su microestructura: forjando simultáneamente dos aceros de composiciones distintas, podemos conseguir una soldadura por difusión en una única pieza.

Sin embargo, en aquellos tiempos, esto solo podía lograrse difundiendo carbono en el hierro a altas temperaturas. El resultado dependía del tiempo, de la temperatura y de otros factores difíciles de controlar.

Lo mismo ocurría con el temple del acero: cambiar la temperatura desde la que se templa o el medio de enfriamiento –agua, aceite u otros– podía alterar por completo las propiedades del material. Con tantas variables en juego, fabricar una espada perfecta era casi un milagro.

La porcelana española

La cerámica está entre los primeros materiales que fabricó el ser humano. Una de las piezas más antiguas conocidas es una pequeña Venus, elaborada en Věstonice (actual República Checa) entre los años 29 000 y 25 000 a.C.

Desde el Paleolítico, surgió la idea de mezclar algunos tipos de arena con agua, moldear esa mezcla y “cocerla” en un horno. Pero hay un país donde la calidad y propiedades de la cerámica avanzaron mucho más rápido que en el resto de mundo: China. Allí, entre el siglo I y II, aparece la porcelana, muy densa, muy resistente y, en ocasiones, casi transparente.

En el momento que esa cerámica traspasó fronteras, se convirtió en la obsesión de japoneses, coreanos y europeos. Pero conocer los secretos que escondía nos costó a los europeos muchos siglos.

Algunos tenían que ver con la composición de la arcilla y otros con su procesado. Hoy, sabemos cuáles son los componentes que debemos mezclar para conseguir una buena porcelana y que el principal es una arcilla blanca que se llama caolín.

Ese interés por descifrar el secreto de la porcelana también llegó a España. En el siglo XVIII, dentro del espíritu reformista de la Ilustración, surgieron iniciativas para desarrollar en el país una producción cerámica capaz de competir con la de otros centros europeos. Uno de los proyectos más ambiciosos fue la Real Fábrica de Loza y Porcelana de L’Alcora, fundada en 1727.

Aunque, inicialmente, produjo sobre todo loza fina inspirada en modelos franceses e italianos, la fábrica se convirtió rápidamente en un verdadero laboratorio de innovación y experimentación técnica. Además de su valor artístico, tuvo un impacto tecnológico notable. Muchos de los artesanos formados allí difundieron posteriormente conocimientos y técnicas por otros centros cerámicos, contribuyendo a modernizar la producción en distintas regiones.

De este modo, L’Alcora no solo produjo piezas de gran calidad, también ayudó a consolidar una tradición cerámica más avanzada. Una consecuencia fue que, en Madrid, en 1760, por iniciativa de Carlos III –que trajo también maestros ceramistas de Nápoles–, se funda la Real Fábrica de Porcelana del Buen Retiro (conocida por “La china”). Su fama llegó a ser tan importante que rivalizaba con la cerámica francesa de Sevres y provocaba una competencia insoportable a la porcelana inglesa.

Quizá por eso, durante la guerra de la independencia, en agosto de 1812, nuestros “aliados” británicos, en concreto el general Rowland Hill, aprovecharon su victoria sobre los franceses en la batalla del Retiro para volar la fábrica y reducirla a ruinas.

Biocerámicos que regeneran hueso

En los últimos años, España ha aportado materiales que están transformando la medicina, la energía y la industria. Un ejemplo claro de esto, son los biocerámicos para regenerar huesos y tejidos.

Se trata de materiales diseñados para interactuar con el organismo y favorecer la regeneración ósea en fracturas complejas, implantes dentales o enfermedades como la osteoporosis. A diferencia de los metales o polímeros convencionales, no solo actúan como soporte, sino que estimulan directamente la formación de nuevo tejido, convirtiéndose en piezas clave de la medicina regenerativa.

El grupo de investigación de la profesora Vallet-Regí en la Universidad Complutense de Madrid es pionero en el uso de vidrios y cerámicas bioactivas capaces de integrarse con el hueso y liberar de forma controlada iones o fármacos. Reconocida internacionalmente, ha situado a España en la vanguardia de los biomateriales, con avances que mejoran la calidad de vida de millones de personas.

Zeolitas para a industria energética

Otro ejemplo son las zeolitas desarrolladas en el Instituto de Tecnología Química (ITQ, UPV-CSIC) por el equipo del doctor Avelino Corma, que han situado a España en la élite de la catálisis mundial.

Son materiales microporosos que actúan como “tamices moleculares”, capaces de filtrar, separar y acelerar reacciones químicas con gran eficiencia.

Su impacto ha sido enorme en la industria química y energética, donde se emplean en el refinado de petróleo, la producción de combustibles más limpios y la síntesis de compuestos utilizados en plásticos, fertilizantes o medicamentos. Gracias a su estabilidad y selectividad, han permitido procesos más sostenibles y económicos a escala global.

Al mismo tiempo, centros de investigación españoles trabajan hoy en el grafeno, las perovskitas y otros muchos materiales que pueden marcar la próxima revolución tecnológica.

Así, España no solo ha tenido un pasado brillante en el arte de los materiales, sino que sigue siendo protagonista en la creación de innovaciones que causan un impacto global.

José Manuel Torralba no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.

– ref. Hecho en España: materiales españoles que cambiaron (y cambian) el mundo – https://theconversation.com/hecho-en-espana-materiales-espanoles-que-cambiaron-y-cambian-el-mundo-277998