¿Imagina poder hacer un viaje de Nueva York a Washington o de Ámsterdam a Düsseldorf en 30 minutos? Con el hyperloop, el transporte podría volverse tan rápido que ninguna distancia sería un problema.
Aquí, Samir Jaber, escritor de contenido de la base de datos de materiales Matmatch, brinda más información sobre este transporte futurista desde una perspectiva de ciencia de materiales.
Los viajes en tren de alta velocidad no son un concepto nuevo. Uno de los primeros ejemplos fue el servicio comercial Tokaido Shinkansen de Japón, que se estableció en 1964 y permitió alcanzar velocidades de 210 km / h. En comparación, si el transporte hiperloop se convierte en una realidad, sería posible viajar en «cápsulas» o «cápsulas» flotando dentro de un tubo de acero, libre de resistencia del aire y fricción, y alcanzar velocidades increíbles de hasta 1.220 km / h. Eso es llamar a la puerta de la velocidad del sonido.
Actualmente, Virgin Hyperloop One Systems y Hyperloop Transportation Technologies (HTT) son dos de los proyectos de Hyperloop más famosos en acción. Para estudiar y demostrar los beneficios de los tubos de vacío y maglev, Virgin Hyperloop One construyó un anillo de prueba «DevLoop» de 500 m en el desierto de Nevada.
El problema detrás de esto es que el tubo de vacío (o vactrain) debe ser muy rígido para hacer frente a obstáculos meteorológicos como la lluvia, el aire, el calor o incluso los terremotos y el vandalismo. Además, para construir una infraestructura tan ultrarresistente, los tubos deben ser muy largos, lo que puede hacer que el proceso de fabricación sea bastante costoso, especialmente si los materiales necesarios no están ampliamente disponibles o no presentan las características necesarias.
Lo más importante es que si falla una bomba, el tubo volverá a la presión atmosférica normal, lo que puede ser muy peligroso para la seguridad de los pasajeros. Las bombas necesarias para generar el empuje necesario para un hyperloop serían bombas turbomoleculares. Estas son bombas de vacío que operan a altas velocidades para mover moléculas de gas lo suficientemente rápido como para crear y mantener un vacío. Mantener un vacío de baja presión implica que la bomba funcione entre 20.000 y 90.000 revoluciones por minuto, lo que significa que una falla leve podría causar una falla catastrófica de la bomba.
Por encima de la vactrain estaría la presión atmosférica estándar, equivalente a unos 10.000 kg de presión por metro cuadrado. El mayor riesgo aquí es que incluso un pinchazo minúsculo haría que el aire se precipitara al tubo a velocidades supersónicas, con presión atmosférica detrás. Esto haría que los tubos implosionaran violentamente, y la presión resultaría fatal para los pasajeros. Si el motor de una sola bomba vibrara, sus altas velocidades harían que se desintegrara y expulsara las palas de la turbina, lo que fácilmente podría perforar la estructura del tubo y resultar desastroso.
Para evitar estos problemas y garantizar que la infraestructura de Hyperloop sea segura y resistente a largo plazo, la elección del material es vital.
Los materiales son la clave
Hyperloop puede revolucionar la industria del transporte, pero hay muchos elementos, desde el vacío hasta los componentes eléctricos individuales, que deben cumplir los requisitos para la total seguridad y eficiencia de las cápsulas. Los materiales utilizados son cruciales, ya que deben ser muy robustos, flexibles y tener un coeficiente de expansión térmica reducido. Es importante destacar que la mayor cantidad de materiales posibles deben ser asequibles y fáciles de encontrar, de lo contrario, todo el proyecto tendría costos enormes.
El acero, por ejemplo, es una gran opción, ya que se usa ampliamente y se produce con costos relativamente bajos y alta rigidez. Durante siglos, el acero ha sido un material predominante en los proyectos ferroviarios. Las propiedades más importantes del acero son su gran conformabilidad y durabilidad, buena resistencia a la tracción y elástico y buena conductividad térmica. Además, el acero inoxidable también es resistente a la corrosión, lo que ayuda a que la estructura no se vea afectada por factores ambientales que inducen la corrosión.
Según el informe de diseño Hyperloop del MIT Hyperloop Team para la competencia SpaceX Hyperloop 2015-2017, el sistema de cápsulas se basó en sistemas de suspensión electrodinámicos, que pueden mejorar la dinámica del transporte durante el crucero. El uso de imanes de levitación proporciona una alta rigidez y baja amortiguación durante el crucero, lo que significa que la cápsula se movería de forma segura sin producir oscilaciones.
Para eso, utilizaron un material de acero con bajo contenido de carbono conocido como acero 1018, que tiene un buen espesor y es fácilmente maquinable y moldeable. Esto facilitó la construcción de tubos de res
Fuente: industryeurope.com
