La química del balón de fútbol

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Un balón de fútbol es el balón utilizado en el deporte del fútbol profesional o aficionado. La forma esférica del balón, así como su tamaño, peso y composición del material, se especifican en la Regla 2 de las Reglas de Juego que mantiene el International Football Association Board. La FIFA y los órganos de gobierno subordinados especifican normas adicionales más estrictas para los balones utilizados en las competiciones que sancionan.

Primeros balones de fútbol

Los primeros balones de fútbol comenzaron siendo vejigas o estómagos de animales que se deshacían fácilmente si se les daba una patada demasiado fuerte. Las mejoras fueron posibles en el siglo XIX con la introducción del caucho y los descubrimientos de la vulcanización por parte de Charles Goodyear.

El diseño moderno del balón de 32 paneles fue desarrollado en 1962 por Eigil Nielsen, y la investigación tecnológica continúa hoy en día para desarrollar balones de fútbol con mejor rendimiento. El diseño de balón de 32 paneles fue pronto superado por los balones de 24 paneles, así como por los de 42 paneles, los cuales mejoraron el rendimiento en comparación con los anteriores, en 2007.

Un diseño de icosaedro truncado esférico con dibujos en blanco y negro, llevado a la fama por el Adidas Telstar, se ha convertido en un símbolo del deporte. Existen muchos diseños diferentes de balones, que varían tanto en apariencia como en características físicas.

El balón de futbol se ha transformado en un símbolo de este deporte
El balón de futbol se ha transformado en un símbolo de este deporte

Primeros años

En el año 1863, la Asociación de Fútbol estableció las primeras especificaciones para los balones de fútbol. Anteriormente, los balones se fabricaban con vejiga animal inflada y, posteriormente, con revestimientos de cuero para ayudar a que los balones mantuvieran su forma. En 1872 se revisaron las especificaciones, y estas reglas se han mantenido esencialmente sin cambios, tal y como las definió el International Football Association Board. Las diferencias en los balones creados desde la entrada en vigor de esta regla han tenido que ver con el material utilizado en su creación.

Los balones de fútbol han sufrido un cambio drástico a lo largo del tiempo. En la época medieval, los balones se fabricaban normalmente con una carcasa exterior de cuero rellena de virutas de corcho. Otro método para crear un balón era utilizar vejigas de animales para el interior del balón, haciéndolo hinchable. Sin embargo, estos dos estilos de crear balones hacían que el balón se pinchara con facilidad y eran inadecuados para patear. No fue hasta el siglo XIX que los balones de fútbol se convirtieron en lo que es hoy en día.

Vulcanización

En 1838, Charles Goodyear introdujo el caucho vulcanizado, que mejoró notablemente el balón de fútbol. La vulcanización es el tratamiento del caucho para conferirle ciertas cualidades, como fuerza, elasticidad y resistencia a los disolventes. La vulcanización del caucho también ayuda al balón a resistir el calor y el frío moderados.

La vulcanización ayudó a crear vejigas inflables que presurizan la disposición del panel exterior del balón. La innovación de Charles Goodyear aumentó la capacidad de rebote del balón y lo hizo más fácil de patear. La mayoría de los balones de esta época tenían cuero curtido con dieciocho secciones cosidas. Estas estaban dispuestas en seis paneles de tres tiras cada uno.

Mejora en el diseño

En la década de 1900, los balones de fútbol se fabricaban en cuero con un cordón del mismo material (conocido como tiento en español) utilizado para coser los paneles. Aunque el cuero era perfecto para botar y patear el balón, al cabecearlo (golpearlo con la cabeza del jugador) solía ser doloroso. Este problema se debía muy probablemente a la absorción de agua del cuero por la lluvia, lo que provocaba un aumento considerable del peso, causando lesiones en la cabeza o el cuello. Alrededor de 2017, esto también se asoció con la demencia en antiguos jugadores. Otro problema de los primeros balones era que se deterioraban rápidamente, ya que el cuero utilizado en la fabricación de los balones variaba en grosor y en calidad.

El balón sin cordón de cuero fue desarrollado y patentado por Romano Polo, Antonio Tossolini y Juan Valbonesi en 1931 en Bell Ville, provincia de Córdoba, Argentina Este innovador balón (denominado Superball) fue adoptado por la Asociación Argentina de Fútbol como balón oficial para sus competiciones desde 1932.

Implementando química en el balón de futbol

La década de 1970 fue testigo de la introducción de materiales sintéticos en los balones de la Copa del Mundo, cuando Adidas se convirtió en el único fabricante de los balones oficiales. Su primer balón para el Mundial de México de 1970 fue el emblemático Telstar, llamado así por la serie de satélites esféricos de comunicaciones estadounidenses que retransmitieron el Mundial por todo el mundo.

Balón Telstar de 1970
Balón Telstar de 1970

El Telstar de Adidas fue el último balón completamente de cuero. Su sucesor, el Telstar Durast, presentaba un revestimiento de poliuretano plástico para hacerlo resistente al agua, ya que los balones de cuero se vuelven pesados con la lluvia.

El primer balón completamente sintético fue el Adidas Azteca, utilizado en la Copa Mundial de México 1986, con un diseño inspirado en los aztecas, lo que supuso el inicio de la tendencia a reflejar un aspecto del país anfitrión en el diseño del balón.

La siguiente gran innovación en materia de impermeabilización se produjo en 2006, cuando Adidas se asoció con Bayer, el gigante farmacéutico y químico alemán, para patentar un proceso de unión térmica que permitía sellar las costuras del balón con calor, en lugar de coserlas.

Brazuca

En la fabricación de la Brazuca, el balón de fútbol de la Copa del Mundo Brasil 2014, se utilizaron varios materiales químicos. La mayoría de estos materiales son polímeros; se trata de moléculas muy largas construidas a partir de muchas moléculas componentes más pequeñas. Un ejemplo sencillo y cotidiano es el polietileno, utilizado para fabricar algunas bolsas de plástico. Se utilizan diferentes clases de polímeros para conseguir propiedades particulares para el balón.

Balón Brazuca
Balón Brazuca

Los balones de fútbol constan de tres componentes principales: la cubierta (la capa más externa), el forro y la vejiga. Evidentemente, estos componentes se diseñan de manera que proporcionen las propiedades aerodinámicas más favorables para el balón. Ninguna de estas propiedades se podría conseguir sin que la química proporcionara los materiales necesarios, por lo que a continuación se desglosan los diferentes tipos de polímeros utilizados en cada parte del balón.

Cubierta

La cubierta del balón está formada por seis paneles de poliuretano, unidos térmicamente. Este revestimiento es importante para proteger el balón y evitar que absorba demasiada agua: la absorción de agua del balón Brazuca es de sólo un 0,2%. Esto hace que el balón sea mucho más ligero que los balones recubiertos de cuero que se utilizaban en el pasado. Algunos balones también pueden tener una capa de espuma de poliuretano debajo del revestimiento.

Los poliuretanos están formados por compuestos llamados isocianatos y polioles. Las partes centrales de estas moléculas pueden variar para dar lugar a diferentes poliuretanos con distintas propiedades. Los poliuretanos tienen una amplia gama de aplicaciones, como la espuma de los asientos, los adhesivos, las fibras sintéticas e incluso las ruedas de monopatín.

Los balones más baratos pueden utilizar PVC (cloruro de polivinilo) en lugar de poliuretano para el revestimiento. También pueden estar cosidos, en lugar de unidos térmicamente. Esta costura se hace con otra clase de polímeros llamados poliésteres; en los balones de gama alta esta costura puede estar reforzada con Kevlar.

Revestimiento

Debajo de la capa de recubrimiento, el balón tendrá varias capas de revestimiento. Éstas están presentes para mejorar el rebote y la resistencia del balón. En el balón de la Copa del Mundo, están hechas de otra clase de polímeros, las poliamidas, más comúnmente conocidas como nylon. Los poliésteres también pueden utilizarse para este fin.

El nylon y los poliésteres son también componentes de uso común en la fabricación de camisetas de fútbol, así como de otras prendas de vestir. El nailon se utiliza además en paracaídas, cuerdas y redes de pesca, mientras que los poliésteres se encuentran en sábanas, alfombras y botellas de plástico.

Vejiga

La vejiga es la parte del balón que contiene el aire. En el Brazuca, está hecha de caucho butílico, pero también puede estar hecha de látex. Ambos tienen sus ventajas: el caucho butílico retiene el aire durante más tiempo, mientras que el látex proporciona una mejor tensión superficial. El caucho butílico también puede encontrarse en la válvula a través de la cual se puede bombear aire hacia la bola, donde ayuda a la retención del aire. También se pueden utilizar válvulas de silicona.

La mayoría de los chicles modernos también utilizan goma butílica de calidad alimentaria para dar elasticidad al chicle. Por desgracia, también contribuye a la pegajosidad no deseada del chicle. También puede encontrarse en el tubo interior de los neumáticos.

Telstar 18 – Rusia 2018

El Telstar 18 (Estrella de la Televisión 2018) fue el balón oficial del Mundial de Rusia 2018. El balón, fabricado por adidas, no estaba formado por los tradicionales hexágonos y pentágonos, sino por elementos irregulares con estampados asimétricos.

Balón Telstar 18 – Rusia 2018
Balón Telstar 18 – Rusia 2018

La superficie del balón estaba unida térmicamente para conseguir una superficie sin costuras y contenía un plástico específicamente texturizado que facilita el guiado del balón, especialmente cuando el campo está mojado. Directamente debajo de la cubierta exterior del balón se encuentra una capa de goma esponjosa. El balón fue fabricado de caucho EPDM (monómero de etileno-propileno-dieno) de base biológica Keltan Eco 6950, producido por ARLANXEO, una empresa conjunta al 50 % de LANXESS y Saudi Aramco. Keltan Eco 6950 tiene una estructura amorfa y una alta densidad de reticulación.

Keltan Eco fue el primer caucho EPDM del mundo fabricado con etileno de origen biológico obtenido de la caña de azúcar mediante su conversión en bioetanol y posterior deshidratación. Dependiendo del contenido de etileno de cada grado de caucho, la proporción de material de base biológica oscila entre el 50 y el 70 %. La capa de caucho esponjoso era elástica y resistente para que sirviera de cojín moldeable para el balón y soportara unas características de rebote óptimas.

Para más infomación Chemistry of the World Cup 2018 Ball

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