Las antenas son unas herramientas fascinantes que pueden usarse para explorar los alcances del espacio a través de la recepción de ondas. Sin embargo, con mayor frecuencia, las antenas se utilizan en el hogar para obtener y mejorar la señal de radio y televisión. El tamaño, la forma y la ubicación, además del material del que esté hecha la antena, afectan a cómo rendirá la antena.
En las piezas (alambres, cables, barras) de las antenas circulan corrientes de alta frecuencia. Por lo tanto, para que no existan considerables pérdidas por disipación Joule, es necesario que el material sea buen conductor eléctrico. Pero cuando se trata de alta frecuencia, ser buen conductor tiene otra ventaja: la onda casi no penetra en el metal, sino que se desvanece en un pequeñísimo espesor. Esta es una de las importantes razones por las que en la fabricación de antenas relativamente grandes se utilizan tubos y que sean de aluminio.
Ahora, sabiendo que el aluminio es muy importante como material para las antenas, destaquemos algunas de sus principales propiedades para este tema. El aluminio es como un almacén de energía (15 kWh/Kg), por ello tiene un gran valor que no puede desperdiciarse y su reciclado se traduce en recuperación de energía. Además, es un material muy valioso como residuo, lo que supone un gran incentivo económico. Las propiedades que hacen del aluminio un metal tan provechoso son: su ligereza (sobre un tercio del peso del cobre y el acero), resistencia a la corrosión (característica muy útil para aquellos productos que requieren de protección y conservación), resistencia, es un buen conductor de electricidad y calor, no es magnético ni tóxico, buen reflector de luz (idóneo para la instalación de tubos fluorescentes o bombillas), impermeable e inodoro, y muy dúctil. Además, el gran atractivo es que se trata de un metal 100% reciclable, es decir, se puede reciclar indefinidamente sin que por ello pierda sus cualidades.
En Europa, el aluminio alcanza tasas de reciclado muy altas que oscilan entre el 50% en envases, el 85% en construcción y el 95% en transporte. Todo ello se traduce en una producción anual en torno a los 4 millones de toneladas de aluminio reciclado en Europa.
Si bien, el mejor conductor que el aluminio es el oro, y mejor aún el cobre (σ ≈ 5.80×107S/m). Pero el oro es demasiado caro y el cobre además de ser relativamente caro, también es demasiado denso (δ ≈ 8.94g/cm3). El aluminio es muy maleable, posee suficiente resistencia máxima a la tracción ("tensile strength", σTS > 90MPa) y una extremadamente baja densidad (δ ≈ 2.71g/cm3). Por lo tanto tiene muy buena resistencia específica (≡ σTS/δ). Su superficie se oxida rápidamente con un óxido que protege al material de una oxidación posterior (a diferencia de lo que ocurre con el hierro, que continúa oxidándose). Y además, como se dijo antes, por ser muy buen conductor eléctrico (con conductividad eléctrica σ ≈ 3.54×107S/m, un 61% de la conductividad del cobre), la "profundidad de penetración" δskin de ondas de alta frecuencia es menor. Por lo tanto, es suficiente que los electrodos de las antenas sean cañitos con paredes de poco espesor (en vez de ser barras macizas).
En el caso de las antenas "telescópicas" que se observan en las radios de FM, también se usan tubos, pero en vez de aluminio, para estos tubos concéntricos se utiliza algún tipo de latón (que es básicamente una aleación de cobre con aproximadamente un 30% de zinc) o de bronce (cobre con un 10% de estaño), que son mecánicamente más resistentes, aunque más densos. Para que también sean químicamente resistentes (a la corrosión), suelen tener la superficie "niquelada", lo que hace que también sean más caros. Pero su mayor peso y costo, no es un problema en las antenas pequeñas de las radios portátiles.
Ahora, sabiendo que el aluminio es muy importante como material para las antenas, destaquemos algunas de sus principales propiedades para este tema. El aluminio es como un almacén de energía (15 kWh/Kg), por ello tiene un gran valor que no puede desperdiciarse y su reciclado se traduce en recuperación de energía. Además, es un material muy valioso como residuo, lo que supone un gran incentivo económico. Las propiedades que hacen del aluminio un metal tan provechoso son: su ligereza (sobre un tercio del peso del cobre y el acero), resistencia a la corrosión (característica muy útil para aquellos productos que requieren de protección y conservación), resistencia, es un buen conductor de electricidad y calor, no es magnético ni tóxico, buen reflector de luz (idóneo para la instalación de tubos fluorescentes o bombillas), impermeable e inodoro, y muy dúctil. Además, el gran atractivo es que se trata de un metal 100% reciclable, es decir, se puede reciclar indefinidamente sin que por ello pierda sus cualidades.
En Europa, el aluminio alcanza tasas de reciclado muy altas que oscilan entre el 50% en envases, el 85% en construcción y el 95% en transporte. Todo ello se traduce en una producción anual en torno a los 4 millones de toneladas de aluminio reciclado en Europa.
Si bien, el mejor conductor que el aluminio es el oro, y mejor aún el cobre (σ ≈ 5.80×107S/m). Pero el oro es demasiado caro y el cobre además de ser relativamente caro, también es demasiado denso (δ ≈ 8.94g/cm3). El aluminio es muy maleable, posee suficiente resistencia máxima a la tracción ("tensile strength", σTS > 90MPa) y una extremadamente baja densidad (δ ≈ 2.71g/cm3). Por lo tanto tiene muy buena resistencia específica (≡ σTS/δ). Su superficie se oxida rápidamente con un óxido que protege al material de una oxidación posterior (a diferencia de lo que ocurre con el hierro, que continúa oxidándose). Y además, como se dijo antes, por ser muy buen conductor eléctrico (con conductividad eléctrica σ ≈ 3.54×107S/m, un 61% de la conductividad del cobre), la "profundidad de penetración" δskin de ondas de alta frecuencia es menor. Por lo tanto, es suficiente que los electrodos de las antenas sean cañitos con paredes de poco espesor (en vez de ser barras macizas).
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