La verdadera razón por la que implosionó el Titan: así falló el submarino según un nuevo estudio

Todavía no se ha cumplido un año desde el incidente en el que murieron cinco pasajeros a bordo del submarino Titan. El pasado 22 de junio, la Guardia Costera de Estados Unidos afirmó haber encontrado fragmentos de la nave, que estaba realizando una visita a los restos sumergidos del Titanic, y la empresa propietaria del Titan confirmó la muerte de sus clientes. Las jornadas previas a esta declaración estuvieron marcadas por la angustia, ya que se había perdido la comunicación con la nave y era imposible determinar dónde podía encontrarse y si la tripulación se mantenía con vida.

La gran catástrofe que supuso el hundimiento del Titanic en 1912 en las aguas del océano Atlántico se convirtió poco después en toda una leyenda. Con aquel accidente se perdió la vida de más de 1.500 personas y el que era hasta el momento el mayor barco de pasajeros del mundo. Pasaron más de 70 años hasta que un grupo de exploradores localizase el valioso pecio, descansando en el lecho marino a 3.800 metros de profundidad y a unos 640 kilómetros de distancia de la isla de Terranova. Los restos del Titan, en este sentido, aparecieron el verano pasado a casi 500 metros de este lugar.

Pero, ¿qué le sucedió a esta nave? El submarino Titan reventó debido a una implosión tras ser incapaz de resistir la enorme presión del océano. Una implosión es un fenómeno por el cual el objeto que ha colapsado se contrae hacia su centro debido a la presión del medio exterior. Es decir, que su estructura podría haberse deformado previamente a su colapso, pero los expertos no pudieron contar qué fue exactamente lo que pasó. Con el transcurso de los días, se fueron produciendo declaraciones sobre la mala elección de la forma y los materiales con las que se produjo esta nave.

Estructuras delicadas

"Su integridad se pudo ver comprometida por el daño que sufría el material usado para la cobertura, que se fue acumulando durante excursiones anteriores al colapso. El material que se usó para la cobertura del Titan fue un compuesto de fibra de carbono. Se sabe con certeza que las fibras en estos compuestos son susceptibles a tener pequeños pandeos bajo compresión y que pueden deslaminarse desde la matriz que las rodea", ha explicado ahora Roberto Ballarini, del departamento de Ingeniería Ambiental y Civil de la Universidad de Houston, en Estados Unidos.

Esos pandeos comprometen la estabilidad de la estructura. Consisten, básicamente, en la flexión de estructuras esbeltas, como vigas, cuando estas reciben una compresión. "Si la cobertura del Titan experimentó este tipo de daños bajo presiones de compresión extremas a medida que se sumergía, su rigidez y su fuerza podrían haber descendido significativamente. Junto a las imperfecciones geométricas producidas durante su manufacturación, pudo contribuir a su implosión por pandeo", destaca Ballarini.

[El submarino Titan tenía defectos de diseño importantes: desde su forma hasta sus materiales]

El colapso del Titan es un ejemplo perfecto del último objeto de estudio de Ballarini: las inestabilidades que se pueden encontrar en estructuras portantes de paredes delgadas. El Titan es una de esas estructuras, pero también un avión o un coche, y todas ellas deben ser manufacturadas con el menor número de imperfecciones posible con respecto a su diseño. ¿Por qué? Porque esas imperfecciones hacen que las estructuras sean menos resistentes al pandeo cuando se ejercen sobre ellos fuerzas mucho menores. Es decir, si un submarino tiene imperfecciones y otro no, el primero puede colapsar ante una presión que el segundo soporta sin problema.

Mayor seguridad

El estudio que ha publicado Ballarini en Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) contiene, precisamente, una ecuación teórica que puede predecir la fuerza frente al pandeo de una cubierta basándose en sus imperfecciones. Para llegar hasta esta fórmula, el experto se ha valido de simulaciones por ordenador. "Hasta ahora ha sido imposible predecir con exactitud los efectos negativos de esas imperfecciones geométricas", asegura la Universidad de Houston en su página web.

"Las deformaciones localizadas y de formas aleatorias son características destacadas de la inestabilidad por pandeo en estas estructuras portantes de paredes delgadas. Sin embargo, aceptamos que sus complejas interacciones en respuesta a cargas mecánicas no se comprenden lo suficiente y, por eso, todavía hoy se producen estos fallos catastróficos producidos por el pandeo", lamenta Ballarini. "La resistencia de una estructura a un fallo por pandeo también se puede deber a la rigidez o a la fuerza del material", apunta en referencia a la fibra de carbono del Titan.

Profundizar en las investigaciones de Ballarini puede dar lugar en el futuro a estructuras más seguras y la evitación de accidentes como el que tuvo lugar con el Titan. Estos cálculos pueden establecer un nivel probabilidad de que se produzca un colapso en la estructura y, de esta manera, descartar o reparar la estructura. Si bien la estructura del Titan se ajusta perfectamente a las que Ballarini estudió en su investigación, la Universidad de Houston destaca que esta no se encontraba entre las que comprobó con sus simulaciones por ordenador.