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Cristina Rodríguez González

Asturianas con Ciencia

Cristina Rodríguez González

Catedrática de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras

Vencer a las grietas

De la mecánica de la fractura a la búsqueda del lado femenino de la tecnología

Cristina Rodríguez es Catedrática de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras y miembro de la Academia Asturiana de Ciencia e Ingeniería

Nací y crecí en Blimea, un pequeño pueblo de la cuenca del Nalón, cuando el paisaje estaba plagado de escombreras, el río bajaba negro y, si en el instituto preguntaban la profesión de nuestros padres, prácticamente todos contestábamos lo mismo: Minero y ama de casa. Antes de nosotros, prácticamente nadie del entorno había ido a la Universidad y menos aún las chicas, que, en el raro caso de tener una carrera universitaria, era la de magisterio o enfermería, si acaso alguna doctora en medicina. Pero los tiempos estaban cambiando, y a finales de los años 70 los padres obreros empezaron a soñar con que sus hijos alcanzaran metas más altas, y muchos de los que terminábamos el bachillerato abrazamos el sueño universitario.

A mí me gustaba estudiar, se me daba bien, me interesaban varias asignaturas, por lo que me costó elegir el camino a seguir: ¿Arqueología, ingeniería…? Por otro lado, estaba el entorno familiar. Las mujeres de la familia, encabezadas por mi madre, insistían en que estudiase magisterio, era «la mejor opción para una mujer, teniendo en cuenta que finalmente, tendríamos que ser madres»… Pero en mi decisión final pesó más la opinión de mi padre: su mayor ilusión era que su hija fuese «ingeniero» (antes no había «ingenieras») y llegase a convertirse en todo aquello en lo que él soñó algún día. Pero independientemente de quién ganase la partida, he de decir que ningún miembro de mi familia, nunca, dudó de mi capacidad para llegar a alcanzar mi meta, cosa que yo sí llegué a hacer en momentos de flaqueza.

Confieso que cuando empecé en la universidad no sabía exactamente en qué consistía la ingeniería. Pensaba que un ingeniero mecánico se dedicaba exclusivamente a mejorar los motores de los automóviles y un ingeniero eléctrico a diseñar redes de alta tensión. Entonces apenas existía la figura del orientador y la Universidad, que cada año veía como el número de alumnos crecía, no se molestaba en explicar por los institutos las peculiaridades de las distintas carreras. Así que imaginaros el susto que me llevé en mi primer año de carrera, al encontrarme con un mundo lleno de matemáticas, física, química y dibujo, que poco tenía que ver con lo que había pensado.

Otra cosa que me sorprendió fue el escaso número de mujeres que había en la Escuela de Ingeniería Industrial de Gijón, y eso que nuestro primer año fue el que captó al mayor número de mujeres en toda su historia. Había cuatro grupos en primer curso y, como mucho, dos mujeres por aula. En cursos superiores el número tendía a cero. De todos modos, el ambiente era magnífico, y creo que ninguna de nosotras se sintió nunca discriminada por nuestros compañeros. Es más, desde aquí les agradezco, públicamente, un apoyo y compañerismo ejemplares, que siempre me harán recordar aquellos maravillosos años. 

Con el paso de los cursos las asignaturas fueron cambiando, volviéndose más aplicadas, más ingenieriles, más bellas. Empezabas a ver, con aplicaciones reales, para qué servían tantas matemáticas y tanta física. Podías calcular el espesor que debía tener un travesaño de una pasarela para soportar el peso de los peatones sin romperse, un circuito eléctrico eficiente para una aplicación concreta o diseñar un pequeño programa informático que controlase los semáforos de una calle en función del tráfico detectado. ¡Todo era apasionante! Pero llegado un momento había que elegir caminos más concretos, y yo me decanté por las estructuras, dentro de la ingeniería mecánica. Me gustaba calcular naves industriales, marquesinas, pasarelas, y me imaginaba como ingeniera en una gran empresa constructora (¡Qué sueños!).

También el número de mujeres iba creciendo, cada vez éramos más y estábamos más convencidas de que nuestra elección había sido la correcta. La Universidad nos trató bien, y muchas de las chicas que iban acabando se quedaban en la Escuela como profesoras. Otras preferían desarrollar su carrera en la empresa, y se iban fuera de Asturias. En aquellos años, en nuestra región, había necesidad de muchos ingenieros, pero de ninguna ingeniera. De hecho, recuerdo que había circulares del Colegio de Ingenieros con ofertas de empleo en las que uno de los requisitos era ser hombre.

Esta fue una de las razones por la que me quedé en la Escuela haciendo el doctorado. La otra fue que comencé a enamorarme de la investigación aplicada con mi proyecto fin de carrera. Mi trabajo era parte de uno más grande, desarrollado con la empresa Fundición Nodular, que trataba de analizar las causas por las que algunos cilindros (fabricados por esa empresa), empleados en la laminación de chapa se rompían prematuramente. Fue mi primer contacto con la Mecánica de la fractura, que, aunque suene muy rimbombante, no es ni más ni menos que la ciencia que estudia cómo se comportan las cosas cuando tienen una grieta. Y aunque no lo creamos, casi todo lo que nos rodea, y está sometido a cargas (una silla, una bicicleta, un puente, un avión….), puede acabar teniendo una grieta a lo largo de su vida útil.

Esta inmersión en el mundo de la investigación la hice de la mano de mi maestro a lo largo de los años: el profesor F. Javier Belzunce, un ingeniero y un científico extraordinario, y cuya entrega y dedicación al mundo de investigación ha servido de faro a muchísimos otros ingenieros. Mi agradecimiento a Javier Belzunce por todo lo que me ha enseñado. También para Covadonga Betegón, compañera, pero sobre todo amiga, que ha sido y será siempre para mí un ejemplo de seriedad y buen hacer en ciencia. A Covadonga la conocí cuando ella finalizaba su tesis y yo comenzaba con la mía, convirtiéndose, desde entonces, en uno de mis principales referentes femeninos, tanto en ciencia como en el resto de los aspectos de la vida.

A partir de ese momento, mi desarrollo como investigadora ha estado ligado siempre, en mayor o menor grado, a la Mecánica de la fractura. Comenzando por mi tesis, que analizaba cómo se comportaban los plásticos reforzados con fibras (con los que cada vez construimos más cosas: bicicletas, esquís, barcos..) cuando tienen grietas, intentando buscar la mejor forma de fabricarlos, de modo que, aunque estuviesen agrietados, aguantasen lo más posible. Posteriormente, con aceros, materiales muy utilizados en ingeniería y que también pueden desarrollar grietas con facilidad, y cuyo comportamiento en servicio dependerá mucho de los componentes de partida y del método de fabricación.

Seguramente a estas alturas os preguntaréis porqué estudiar el comportamiento de las cosas agrietadas; si no sería mejor buscar el modo de que no se agrietasen. Obviamente, lo mejor sería esta última opción, pero en la mayor parte de los casos, es imposible de evitar. La mayoría de las grietas se producen debido a que las cargas que actúan sobre el elemento no son constantes, sino que varían con el tiempo. Una silla, por ejemplo, unas veces está sometida sólo a su propio peso, y otras veces al peso de la persona que se sienta en ella. Este tipo de cargas variables, presentes en muchísimos elementos resistentes (vehículos, aviones, aerogeneradores…), pueden llegar a provocar el inicio de una grieta, que irá creciendo, cada vez a mayor velocidad, hasta que, o bien se sustituye el elemento agrietado antes de su rotura, o bien éste se rompe produciendo consecuencias que pueden llegar a ser catastróficas. 

Pero no sólo las cargas o el tipo de material tienen que ver con el comportamiento de un elemento estructural, el diseño del mismo, es decir su geometría (cambios de sección, agujeros, etc.) es un punto clave, en el que un ingeniero/a va a desempeñar un papel fundamental. Asegurar lo que se denomina la «integridad estructural» del componente, es decir, que no falle durante su servicio, es un desafío al que deben enfrentarse, continuamente, los ingenieros de diseño, que deberán contar con las herramientas necesarias, normalmente en forma de normas o códigos de diseño, que los científicos debemos proporcionarles.

Otro de los puntos clave en la respuesta de los componentes estructurales es el ambiente en el que deban trabajar. Con la vista puesta en un futuro en el que el hidrógeno verde podría sustituir a los combustibles fósiles, analizamos su efecto sobre los materiales que deban contenerlo (depósitos a presión) o transportarlo (tuberías), que, en su mayor parte, serán aceros. El gran problema es que la mayoría de los aceros se vuelven más frágiles en presencia de hidrógeno (fenómeno conocido como «fragilización por hidrógeno»). Para garantizar un servicio seguro, se hace tremendamente necesario conocer las causas de ese deterioro, a fin de preverlo y evitarlo. El problema se agrava, de nuevo, en presencia de grietas, ya que el hidrógeno tiende a acumularse en el frente de las mismas, deteriorando aún más esas propiedades. En este tema nuestro grupo de trabajo (SIMUMECAMAT) lleva inmerso más de 10 años. A través tanto de proyectos competitivos como contratos con empresas, hemos ido avanzando en el conocimiento de cuáles podrían ser los aceros más adecuados para la contención y transporte de hidrógeno y en el diseño de uniones soldadas más seguras, sin olvidar el desarrollo de técnicas sencillas y eficaces que permitan a los técnicos evaluar hasta qué punto un material es seguro para trabajar en presencia de hidrógeno o el nivel de deterioro de una determinada estructura tras un periodo de vida en servicio.

Llegados a este punto, no quisiera dejar atrás mi faceta como profesora, que, aunque en principio –cómo ya señalé anteriormente– no era una de mis metas, finalmente resultó ser una de mis principales fuentes de satisfacción. He tenido muchos alumnos, unos más trabajadores y otros menos, pero he de decir que de todos ellos aprendí, siempre, alguna cosa valiosa. Nuestros jóvenes son, sin duda, más valientes, más entregados, más solidarios y más curiosos que nosotros mismos, por lo que debemos empujarlos, dotarlos de confianza y asegurarles que les espera un gran futuro. A todos ellos, pero especialmente a las chicas, animarlas a elegir carreras científico-técnicas, porque esas carreras necesitan de su buen criterio, de su forma de ver las cosas y de su empuje. Necesitamos desarrollar más el lado femenino de la tecnología, para hacerla no solo más útil, sino también más bella y más buena. 

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