Me imagino la reunión: Una docena de ingenieros se reúnen alrededor de una mesa de conferencias para discutir la seguridad de los automóviles. Cómo podemos proteger a las personas durante un accidente de coche? Ya hemos añadido cinturones de seguridad y zonas de deformación a los coches. ¿Hay algo más que podamos incluir? Uno de los asistentes levanta la mano a regañadientes con una sugerencia: «¿Qué tal si añadimos un explosivo en el volante?». Brillante. Eso es exactamente lo que haremos. Pondremos una bomba en el coche y salvaremos vidas.
Tenían razón. Los airbags son explosivos y los airbags salvan vidas, pero sigue siendo una idea descabellada.
La idea original del airbag para automóviles se remonta a principios de los años cincuenta. No era exactamente un dispositivo alimentado por explosivos. Se trataba de un gas comprimido que se liberaba para llenar una especie de vejiga. Este diseño no funcionaba muy bien: no era lo suficientemente rápido. Resulta que la única manera de conseguir que un airbag se infle lo suficientemente rápido para ser útil es con un explosivo. De acuerdo, técnicamente es una reacción química que produce gas para llenar la bolsa, pero eso es esencialmente una explosión.
Así que, ¿cómo de rápido tiene que inflarse el airbag? Hagamos una estimación aproximada para obtener el tiempo mínimo de inflado.
Esta es la situación. Hace un buen día para ir de picnic. Vayamos de picnic, ¿te parece? Yo llevaré algo de comida y tú puedes llevar la manta. Sube al coche y yo conduciré. Conduces y, de repente, ¡un ciervo en la carretera! ¡Gira! Choca contra un árbol. Blam.
El coche iba a sólo 35 millas por hora (15,6 metros por segundo) y cuando choca contra el árbol, se detiene instantáneamente (lo cual no es cierto, pero se aproxima bastante). Hay otra cosa importante que hay que estimar, la distancia del conductor al volante. Seré generoso y pondré este valor en 0,5 metros; probablemente sea menor que eso.
Esto es lo que ocurre. El humano viaja a 15,6 m/s dentro de un coche que acaba de detenerse instantáneamente. El airbag tiene que desplegarse antes de que el humano colisione con el volante parado. Ahora un poco de física. Si suponemos que no hay fuerzas sobre el ser humano (olvídate del cinturón de seguridad por ahora), éste tendrá una velocidad constante. Con esta velocidad constante, podemos calcular el tiempo de impacto usando sólo la definición de velocidad media en una dimensión:
Usando los valores de 15,6 m/s para la velocidad y una distancia de 0,5 metros, obtengo un tiempo de colisión de 0,032 segundos. Eso es un tiempo súper corto, como un parpadeo. De acuerdo, en realidad es menos que el «parpadeo de un ojo», que parece durar unos 0,1 segundos. Pero, ¡espera! Es aún peor. Este tiempo calculado es lo que tardaría el humano en golpear el volante. Pero la idea es que el humano golpee un airbag en su lugar. Eso significa que no sólo el airbag tiene que inflarse en este tiempo, sino que también disminuye la distancia que la persona puede recorrer. Digamos que la distancia se reduce a la mitad: eso también reduce el tiempo de inflado a la mitad, a unos 0,016 segundos.
Intenta inflar un globo en menos de una décima de segundo. Es prácticamente imposible. Ahora intente hacer lo mismo con una bolsa más grande en un tiempo aún menor. No se puede hacer eso con aire. La única respuesta es una explosión que produzca un gas para llenar la bolsa de aire.
Es aún más loco de lo que crees. Imaginemos lo que tiene que pasar para esta colisión (que es justo a 35 mph).
- El coche choca contra el árbol.
- Algo en el coche tiene que detectar una colisión. Tiene que haber un acelerómetro que diga «oh hey-creo que estamos chocando»
- Este sensor entonces envía una señal al airbag. El airbag entonces enciende el «explosivo» de su interior.
- La explosión se expande e infla la bolsa.
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Todo eso tiene que ocurrir antes de que el humano golpee la bolsa. Una locura. Vale, es cierto que el cinturón de seguridad también frena al humano durante la colisión. Esto dará al airbag un poco más de tiempo para desplegarse. Por eso también debes llevar el cinturón de seguridad, aunque tu coche tenga airbag. O mejor aún, simplemente ten cuidado con los ciervos en la carretera y conduce con cuidado.