¿Qué tienen que ver el puente de Tacoma Narrows con un físico de origen húngaro, los cielos de Canarias y sus aviones? En realidad muchísimo. Viajemos a 1940. El 7 de noviembre de ese año, en una mañana ventosa, el famoso puente de Tacoma Narrows oscilaba de una manera poco común, como si estuviese hecho de papel. Este suceso fue tan violento y espectacular que terminó por debilitar su estructura y colapsarlo. ¿Cómo puede ser que un puente de 1.600 metros, construido con vigas y cables de acero, caiga tan fácilmente? ¿Acaso hubo algún terremoto? ¿Estaba en malas condiciones? No, ninguna de estas razones está detrás de su colapso. El culpable, tal y como describió el ingeniero y físico Von Kármán, poco después, fue el viento.

 

Del suelo al cielo

La destrucción del puente puso al eminente científico, ya por entonces director del prestigioso Guggenheim Aeronautical Laboratory, a estudiar cómo el viento es capaz de provocar semejantes efectos. Lo que sufrió el puente de Tacoma no fue otra cosa que un efecto llamado flameo, una inestabilidad aeroelástica que provoca que un material "vibre" de manera autosostenida debido a la energía que absorbe del fluido que le rodea. Eso quiere decir que el material no puede dejar de vibrar con una fuerza de la que no puede deshacerse correspondientemente. Al final, el estado de resonancia en la que se encuentra desgasta la estructura y provoca su destrucción. Von Kármán describió este fenómeno y los vórtices de Von Kármán asociados, que ocurren cuando el viento o el agua se encuentran con un obstáculo.

 

Lo más interesante es que unos años después, cuando Von Kármán fundó con varios colegas el JPL, o Jet Propulsion Laboratory, el laboratorio más prestigioso de aeronáutica del mundo, empleó sus conocimientos adquiridos en el caso del puente de Tacoma Narrows y otros para la mejora de los vehículos que estaban diseñando. Su contribución a la mecánica de fluidos, la teoría de turbulencia, el vuelo supersónico, las matemáticas en ingeniería y la estructura de aviones es, a día de hoy, incalculable. La información sobre el flameo y los vórtices de Von Kármán han permitido que conozcamos mucho mejor cómo vuelan los aviones hoy día. También asentó las bases aeronáuticas de los vehículos que más adelante nos llevarían al espacio, es decir, los cohetes. Por ejemplo, existe una "velocidad de flameo" en la cual las partes de un avión o un cohete comienzan a vibrar. Esto es peligroso para el vehículo y tripulación ya que puede destruir la estructura. Pero gracias a los conocimientos aplicados por Von Kármán y sus discípulos, hoy día sabemos como evitar este fenómeno y volar de una manera más segura. 

 

 

 

En el firmamento canario

Pero el efecto de los vórtices de Von Kármán llega aún más allá del propio fuselaje del avión. Hace poco, la NASA publicaba unas hermosas fotos en las que se podía apreciar una calle de vórtices de Von Kármán en el cielo de las Islas. Este fenómeno es bastante energético y provoca en el viento una capacidad de arrastre considerable. Los insectos, por ejemplo, utilizan este efecto para obtener energía al levantar el vuelo, cuando sopla la brisa entre las flores. Pero puede resultar muy peligroso en una ruta aeronáutica. Los vuelos pueden sufrir turbulencias e inestabilidades considerables. Por ello, los pilotos y torres de control trazan detenidamente las rutas de vuelo para evitar corrientes inesperadas. 

 

De nuevo, los aviones son diseñados para ser cada vez más estables, usando estos mismos efectos en nuestro beneficio, más que en nuestra contra. Así, los aviones, tan importantes para el transporte en las Islas, pueden llegar sin problema alguno. Esto es especialmente importante porque, como decíamos antes, en los cielos canarios, Von Kármán tiene mucho que decir. La calle de vórtices de Von Kármán provocada por las islas se debe principalmente a su orografía. Los espectaculares volcanes de las islas hacen de barrera para el viento. 

 

Al interponerse en el flujo, provocan estos vórtices, que giran en el sentido y contrasentido de las agujas del reloj. Estos vórtices, o eddies, dejan una preciosa estela en el cielo, que muestra las maravillas de las matemáticas y la física de nuestro mundo. Pero también nos advierten de que hay que andar con mil ojos. Los fenómenos provocados por los fluidos son fascinantes y mucho más poderosos de lo que a veces nos atrevemos a considerar. Este efecto es capaz de reducir puentes a polvo. O convertir un avión en un montón de piezas rotas. Pero también nos permite volar mejor, construir con más sabiduría o llegar aún más alto. Y así lo supo ver Von Kármán mientras miraba a los cielos.