sábado, 16 de julio de 2011

Whiskers: El fenómenos del crecimiento de bigotes en metales

En 1998, el satélite de telecomunicaciones norteamericano Galaxy IV, modelo HS-601 construido por la Hughes Space and Communications Company (HSC) de pronto dejó de ser operacional, sacando del aire varias cadenas televisivas, servicios electrónicos de banca, celulares y geolocalización, que no pudo ser sustituido hasta varios días después del fallo, el culpable eran unos pequeños filamentos que crecieron espontáneamente del estaño y que hicieron corto circuito.

Los whiskers o bigotes del metal son pelos filiformes que crecen espontáneamente de los metales y aleaciones, una de las causas más comunes de corto circuito en aparatos electrónicos, pero con especial virulencia en las aleaciones de estaño y zinc, claves en la electrónica.

Seguramente, más de una vez las habrán notado, principalmente en los conectores hembra de los ordenadores o como pequeñas motas plateadas como polvo pegada a los circuitos electrónicos, generalmente en circuitos de alta tensión o mayor estrés eléctrico.

El fenómeno fue descubierto por las compañías telefónicas a finales de 1940 y más tarde fue descubierta que con la adición de plomo al estaño para soldar, se podía mitigar el problema, pero con la prohibición del uso de plomo en aparatos electrónicos y el empleo de estaño con mucha pureza se ha vuelto uno de los asuntos más importantes por resolver en la electrónica moderna.

La peste del estaño
Por otro lado existe otro fenómeno conocido como la peste del estaño que literalmente deshace la soldadura y elementos formados de estaño debido a sus propiedades alotrópicas, que poseen determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras químicas diferentes.
La peste del estaño ocurre a bajas temperaturas, lo que afecta la composición química del estaño que de forma autocatalítica afecta su propia estructura genética aprovechándose de sus propiedades alotrópicas convirtiendo el estaña de un conductor a un no conductor.
La peste del estaño se puede evitar mediante aleaciones con pequeñas cantidades de metales electropositivos o semimetales solubles en la fase sólido del estaño como el antimonio o el bismuto, que impiden la descomposición. La plata, el indio y el plomo se pueden utilizar, pero no son solubles en fase sólida estaño.

Conclusiones
No se sabe que causa el fenómeno de los bigotes en los metales sin embargo lo más probable es que sea un fenómeno originado por la Presión mecánica, un solo bigote de este tipo puede conducir miles de amperes, los sistemas con un mayor manejo de tensión, especialmente transformadores eléctricos son más propensos a este fenómeno, pero cualquier equipo portátil de última generación puede desarrollarlos, la mayoría de estos pelos tiene unos cuantos micrones de tamaño otros se ven a simple vista.

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