Cuando cada gramo cuenta, tiene sentido inflar los neumáticos con una gasolina más ligera que el aire. ¿O sí?
En 1972, Eddy Merckx quería llenar sus llantas con una gasolina más liviana que el aire para intentar su récord de horas. Su constructor de cuadros, Ernesto Colnago, no pudo conseguir helio, por lo que Eddy tuvo que prescindir de él, pero eso no impidió que estableciera un nuevo récord de todos modos, en un cuadro ya perforado con suficientes agujeros como para confundir a un ratón suizo.
¿Pero qué diferencia habría hecho? ¿Cuánto peso se ahorraría? Para obtener respuestas necesitamos ser científicos, así que quítese el chaleco y las gafas de sol y póngase una bata de laboratorio y gafas de seguridad.
Supongamos que lleva ruedas de 700c calzadas con neumáticos de 25 mm. Cada uno tiene un volumen de una sombra por debajo de un litro. Para mantenernos en línea con los estándares acordados por los químicos en todas partes (excepto en los EE. UU., por razones que ellos mismos conocen mejor), también supondremos que estás navegando junto al mar, por lo que la presión del aire es una atmósfera estándar y hace frío., casi sobre el punto de congelación.
Con todas esas variables fijadas ahora, hagamos las sumas a medida que avanzamos.
Si sus neumáticos estuvieran inflados a la misma presión que la atmósfera, que es aproximadamente 14,5 psi, el aire en cada uno pesaría 1,24 gramos, casi 2,5 g para el par.
Usted, sin embargo, es sensato y los tiene a 100 psi, habiendo comprimido casi siete veces más moléculas. En ese caso, el aire de uno de sus neumáticos pesa 8,56 g, más de 17 g para el par.
Entonces ocurre el desastre. Te pinchas - ¿lo creerías? – delantero y trasero simultáneamente. Como científico, está preparado y tiene tubos de repuesto, pero el mango de la bomba se rompe.
Afortunadamente, un vendedor de globos que pasa, impresionado por su bata blanca y sus gafas protectoras, le vende algo de helio al precio estándar de £1,58 el litro.
Lo inyectas a través del conector de la bomba rota, usas tus pulgares sobrenaturalmente sensibles para comprobar que alcanzan exactamente 100 psi y te vas satisfecho por el trabajo bien hecho.
Inmediatamente notas la diferencia, alejándote mucho más rápido. La gasolina de cada neumático ahora pesa solo 1,18 g. Toda tu bicicleta y tu buen yo son casi 15 g más ligeros, gracias al helio.
Es un ahorro equivalente al peso de tres radios.
Lamentablemente, tu alegría se ve truncada por otro doble pinchazo. Increíblemente, la inventora de un automóvil de pila de combustible experimental se detiene y desvía un poco de hidrógeno de su tanque a dos tubos nuevos más que usted colocó en sus llantas.
Pagándole el precio actual de 63 peniques por litro, pedaleas y aceleras incluso más rápido que antes porque la gasolina en cada neumático es de unos insignificantes 0,59 g.
En comparación con el aire, su bicicleta ahora es casi 16 g más liviana con hidrógeno en los neumáticos, lo que equivale a cuatro radios.
Bajando rápido
Para su total deleite, un miembro de Hackney CC se une a usted y cabalga a su lado, dando un amplio rodeo para que su bata de laboratorio ondeante no atasque sus ruedas.
Soy Andrea Sella, profesora de química en el University College London. Se da cuenta de tu giro extra de velocidad así que, naturalmente, empiezas a gasear.
‘Uno de los desafíos que encontrarás es que las partículas de helio e hidrógeno son mucho más pequeñas que las moléculas de aire y pueden abrirse camino a través de los materiales que las contienen.
'Y se mueven mucho más rápido, por lo que pueden hacerlo rápidamente, razón por la cual los globos llenos de helio se desinflan rápidamente', dice el profesor.
En ese momento, un viento lateral te empuja hacia la cuneta donde, casi como era de esperar, pasas por encima de un trozo de vidrio y una colilla incandescente.
El inevitable pinchazo en el neumático delantero libera el hidrógeno y, conociendo la espectacular inflamabilidad del elemento más ligero y abundante del universo, temes una conflagración de proporciones Hindenburg.
Sella, sin embargo, simplemente se encoge de hombros, imperturbable. "El hidrógeno se dispersa rápidamente, por lo que es poco probable que se incendie y se queme", dice. "Para que eso suceda, probablemente necesites un pelotón de neumáticos inflados con hidrógeno dentro de un cobertizo sellado para bicicletas y pinchar todos a la vez".
Mientras tomas prestada su bomba para poner aire en el nuevo tubo que te ha dado amablemente, te dice que si estás preocupado, deberías usar helio ya que es completamente inerte, aunque dos veces más pesado que el hidrógeno.
Antes de que pueda explicar que ya probó el helio, recibe una llamada del Dr. Michael de Podesta, científico investigador principal del Laboratorio Nacional de Física, quien señala otra desventaja del helio.
'Es menos comprimible, por lo que será más difícil', dice. “El hidrógeno es más blando”. Ahora se alegra de tener aire nuevamente en el neumático delantero porque responde aún mejor a la superficie irregular de la carretera.
Con tanto conocimiento que digerir, te detienes en un cálido café y te acomodas con un plato de frijoles con tostadas, y te encuentras compartiendo una mesa con Gordon Edwards, científico emérito en el Laboratorio Nacional de Física.
Señala que cualquier peso que se ahorre en la llanta, ya sea mediante una gasolina más liviana o neumáticos más delgados, es el doble de efectivo que en cualquier otra parte de la bicicleta o del ciclista.
'Hace que acelerar y girar cuesta abajo sea más rápido', dice.
Vergonzosamente, tu estómago hace gorgoteos, lo que te lleva a preguntar sobre el movimiento del gas dentro de un neumático. "Al empezar, no girará, pero la fricción con el neumático lo arrastrará rápidamente a la misma velocidad", dice Edwards.
'El aire es más viscoso que el helio y el hidrógeno, por lo que, presumiblemente, tardará más, pero supongo que, para cualquiera de ellos, el tiempo hasta el equilibrio es del orden de unos pocos segundos.”
Otro ciclista se inclina, se disculpa por interrumpir y agrega: “A medida que comienza a avanzar, cualquier gas dentro de la llanta ejercerá más presión en la parte trasera que en la delantera. La situación se invierte cuando disminuyes la velocidad”, dice.
El logo en su camiseta dice que es el Dr. Richard Martineau, director de ciencia y tecnología nuclear en el Laboratorio Nacional de Idaho, así que no discutas.
El dueño del café les pregunta a Edwards y Martineau si usted, con bata blanca, gafas de seguridad, casco aerodinámico y lycra, los está molestando, así que se disculpa y se va. Los frijoles hacen efecto y rompes viento.
Otro cálculo rápido revela que si puedes seguir tirando pedos durante tres semanas y dos días, ahorrarás, en promedio, el mismo peso que si llenas tus llantas con helio. Elecciones, ¿eh?
