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Los sumerios y los caldeos

El cobre fue el primer metal no precioso empleado por los sumerios y los caldeos de Mesopotamia, después de que establecieran sus prósperas ciudades de Sumer y Accad, Ur, al’Ubaid y otras, hace entre 5000 y 6000 años. Estos primeros pueblos desarrollaron una considerable habilidad para fabricar cobre y, desde estos centros, los rudimentos de la artesanía se extendieron a los pueblos ribereños de Egipto, donde continuó floreciendo durante miles de años, mucho después de que su propia civilización hubiera degenerado.

Aunque las formas artísticas sumerias eran bastante toscas, muchos de los objetos que producían eran maravillosamente reales. En al’Ubaid, cerca de Ur (hacia el 2600 a.C.), se han encontrado ollas de bronce y bandejas para mezclar, así como otras de plata de la misma fecha, además de jarras de bronce con pico de plata, platillos y recipientes para beber que probablemente se utilizaban con fines ceremoniales. Aún más antiguos son algunos cinceles de cobre y otras herramientas de Ur, así como navajas de afeitar de cobre, arpones, alfileres de capa y otros artículos pequeños. Mucho más antiguos que estos son algunas flechas y carcajs de cobre, junto con puntas de lanza de cobre prehistóricas sumerias, que han sobrevivido con éxito a la prueba del tiempo.

Incluso en una fecha tan temprana, estas personas adoptaron la práctica de enterrar bajo los cimientos de los edificios un registro sobre el constructor. También se enterraban allí pequeñas figuras de bronce o cobre. Uno de estos registros, en forma de clavija de cobre o bronce de 12 pulgadas de largo, se refiere a un rey de la Primera Dinastía de Ur. Otra más notable muestra a un dios que sostiene una clavija de unos 15 centímetros de largo; procede del templo de Ningursu (hacia el 2500 a.C.).

Otra prueba de la indestructibilidad del cobre está relacionada con un trineo sumerio de madera, destinado a correr por las arenas; se le conoce pintorescamente como «El trineo de la reina». Este trineo era tirado por dos bueyes que llevaban grandes collares de cobre, mientras que las riendas tenían tachuelas de cobre. Un soldado sumerio que presumiblemente marchaba junto a este equipo llevaba un casco de cobre.

Mientras se habla del cobre sumerio, merece la pena mencionar el busto de Ur-Namma (ver foto cortesía del Museo Metropolitano de Arte). La fundición del busto en «cobre arsenical» fue un logro tecnológico considerable en la época y su mérito artístico sigue siendo inigualable hoy en día.

Los egipcios

Desde las primeras dinastías, Egipto desarrolló un grado de civilización muy elevado, y la explotación de los metales -cobre, bronce y metales preciosos como el oro y la plata- fue una parte esencial de su cultura. Los egipcios primero mejoraron considerablemente la técnica mesopotámica y luego, aparentemente satisfechos de haber alcanzado la cima de la excelencia humana, continuaron con las mismas prácticas, siglo tras siglo, de modo que sólo por referencia al rey en cuestión puede distinguirse entre artículos que pueden diferir en edad por mil años o más. Obtenían la mayor parte de su cobre de las colinas del Mar Rojo.

Las tumbas de los egipcios han proporcionado muchos ejemplos de artesanía de cobre, incluida la tubería de cobre para fontanería, que aún hoy se encuentra en buen estado. Su excelente estado actual puede atribuirse, en gran medida, al clima seco, y nuestros conocimientos tienen una deuda considerable con su práctica de enterrar en las tumbas de los muertos importantes, equipos completos para sus necesidades en el otro mundo. Así, tenían maquetas que mostraban hornos, curtidurías, cervecerías, barcos, todo ello con figuras humanas de madera tallada y utensilios que muestran la vida real del antiguo Egipto. Junto a ellos se enterraban los objetos reales de bronce, cobre y metales preciosos relacionados con el difunto. A pesar de los tremendos saqueos de los ladrones de tumbas a lo largo de todas las épocas, es mucho lo que ha quedado para la posteridad.

El calderero egipcio debía ser un hombre importante, ya que tenía que fabricar sierras, cinceles, cuchillos, azuelas, azuelas, platos y bandejas, todo de cobre o bronce, para los artesanos de los múltiples oficios. Todavía existen coladores y cucharones de bronce muy útiles en los primeros tiempos de Egipto, así como pinzas, algunas de las cuales tienen los extremos modelados en forma de manos humanas. En Tebas se han conservado hermosas hojas de hoz de bronce con bordes dentados de aspecto empresarial. Los egipcios poseían incluso modelos de bolsas de bronce que llevaban los sirvientes en los funerales importantes.

Homer se refirió al metal como ‘Chalkos’; la Edad del Cobre se denomina por tanto Edad Calcolítica. Los escritos romanos se refieren al cobre como «aes Cyprium», ya que gran parte del metal procedía entonces de Chipre.

La Edad del Bronce

Hay pruebas de que los primeros trabajadores sabían que la adición de cantidades de estaño al cobre daría lugar a una sustancia mucho más dura.

Esta aleación, el bronce, fue la primera aleación que se fabricó y encontró especial aceptación para los utensilios de corte. Numerosos hallazgos han demostrado el uso tanto del cobre como del bronce para muchos propósitos antes del año 3000 a.C.; el bronce revolucionó la forma de vida del hombre.

Algunos de los primeros bronces conocidos proceden de excavaciones en Sumer, y son de una antigüedad considerable. En un principio, la cofusión de minerales de cobre y estaño habría sido accidental o el resultado de los primeros experimentos para averiguar qué tipos de roca eran susceptibles de ser fundidos. La fundición de plomo se conocía en el año 3500 a.C. y el plomo, el estaño y el arsénico aparecen como elementos de aleación en el cobre fundido desde fechas tempranas.

La apreciación de la calidad del bronce en función del contenido de estaño surgió lentamente. La consistencia de la composición de los bronces se remonta a alrededor del 2500 a.C. en Sumer, con bronces que comúnmente contienen entre 11 y 14% de estaño, una evidencia razonable tanto de la previsión tecnológica como de la apreciación de las propiedades metalúrgicas y de fundición. Los indicios de producción de bronce hasta el 2800 a.C. proceden de lugares tan distantes como la India, Mesopotamia y Egipto, y hacen que un único origen para la fundición de bronce mucho más atrás en el tiempo sea una fuerte posibilidad.

El comercio por tierra y mar, y la sucesión de culturas e imperios, habían dispersado el conocimiento de los metales basados en el cobre de forma lenta pero segura por todo el Viejo Mundo. Hacia el año 1500 a.C. se había extendido por Europa y el norte de África hasta las Islas Británicas, y en otras direcciones hasta la India y China. El cobre, el bronce, el cobre-arsénico, el cobre con plomo, el bronce con plomo y los bronces de estaño arsenical eran conocidos en esta fecha en la mayor parte del Viejo Mundo.

‘Ötzi’, el hombre momificado de 5.000 años de antigüedad hallado en lo alto de los Alpes, en la frontera italo-austríaca, fue encontrado con muchos utensilios, entre ellos una excelente hacha de cobre arsenical. El hacha de cobre se endurecía con el martilleo y era mucho más resistente que las alternativas de piedra o sílex. No se rompía con el impacto y podía ablandarse mediante el calentamiento y volver a endurecerse para mantener su filo. Parece ser que él mismo era un herrero del cobre, ya que su pelo tenía altas concentraciones de cobre y arsénico, que probablemente no podían provenir de ninguna otra fuente.

En esta época también aparecieron aleaciones que contenían zinc, procedentes de Chipre y Palestina, aunque se cree que la aleación era de origen natural, debido a que el mineral local contenía algunos minerales de zinc fundibles. Antes del año 1000 a.C. se fundían aleaciones similares a las de los modernos metales para armas, aunque las proporciones de cobre, estaño, zinc y plomo no estaban bien establecidas. Tras la aparición de verdaderos latones en Egipto en el siglo I a.C., posiblemente procedentes de Palestina, los industriosos y metódicos romanos consolidaron rápidamente el conocimiento y el uso del cobre, los bronces, los latones y los metales para armas.

La fundición de campanas se originó en China antes del año 1000 a.C. y, con el tiempo, el diseño chino de campanas alcanzó un alto grado de sofisticación técnica. La tecnología se extendió finalmente a través de Asia y Europa hasta Gran Bretaña, donde las primeras evidencias de la fabricación de campanas se han datado en torno al año 1000 d.C. a través de la excavación de un pozo de campanas en Winchester.

Durante la Edad Media se escribieron varios libros importantes sobre la extracción, la fundición, el moldeado y la forja del cobre. En ellos se establecía que la fundición y el trabajo del cobre y sus aleaciones tenían su origen en tradiciones y prácticas artesanales que se habían desarrollado a lo largo de varios miles de años. No se sabe cuánto de esto se transmitió originalmente por escrito, ya que sólo a partir de la época medieval la tradición escrita en materia de tecnología es ininterrumpida. Es a través de las tradiciones culturales monásticas cristianas e islámicas que se han conservado relatos detallados de estas primeras tecnologías. Los escritos del monje Teófilo en el siglo XI, y de Georgius Agricola y Johannes Mathesius en el siglo XVI, describen con detalle las tecnologías de producción de metales de su época. La producción de las minas de la Edad de Bronce era considerable: una evaluación basada en antiguos mapas de minas y estudios de las explotaciones prehistóricas de Mitterberg, en los Alpes austriacos, indicaba que se habían producido allí unas 20.000 toneladas de cobre negro durante la Edad de Bronce. El cobre negro era el producto habitual de la fundición antigua y contenía aproximadamente un 90% de cobre. Se comercializaba en forma de tortas planas de unos pocos kilogramos para su posterior refinado en cobre más puro mediante el «pulido».

Ya en el año 2750 a.C. se encontraron importantes usos de ingeniería para el cobre, cuando se utilizaba en Abusir (Egipto) para canalizar el agua. La mayoría de las civilizaciones mediterráneas de la Edad de Bronce utilizaban el cobre y el bronce para la fabricación de espejos. La desaparición de Cartago a manos de los romanos ha ocultado la evolución del norte de África en esa época. Han aparecido pruebas de las considerables habilidades de ingeniería de los cartagineses, incluyendo el primer uso conocido de ruedas dentadas, fundidas en bronce.

El bronce se utilizó en muchos de los artefactos de la vida cotidiana romana: cubiertos, agujas, joyas, recipientes, adornos, monedas, cuchillos, navajas, herramientas, instrumentos musicales y armas de guerra. Este patrón de uso se repitió en todos los lugares en los que se introdujo la fundición de bronce y cobre, aunque necesariamente en escalas de tiempo diferentes. El Nuevo Mundo y África se retrasaron en estos desarrollos entre 3.000 y 3.500 años debido a la distancia y el aislamiento de estas zonas de las rutas comerciales que unían el mundo antiguo.

La Edad Media y más allá

La invención de la imprenta en el siglo XV incrementó la demanda de cobre debido a la facilidad con la que las láminas de cobre podían ser grabadas o grabadas para ser utilizadas como planchas de impresión.

Una plancha de cobre creada por cualquiera de estos métodos producirá una impresión más fina y delicada que los bloques de madera utilizados anteriormente. Las imágenes de este tipo de planchas de cobre están separadas del texto. Tienen que ser encuadernadas en el libro terminado, adquiriendo el nombre de «planchas». A partir de finales del siglo XVI un volumen con planchas se convierte en la forma estándar de libro ilustrado.

En esta época se adoptan las planchas de cobre como el mejor medio para grabar mapas. Los primeros mapas conocidos impresos a partir de placas de cobre son dos ediciones italianas, fechadas en 1472, del geógrafo Claudio Ptolomeo. A partir de 1801, tanto el HM Ordnance Survey como el Almirantazgo utilizaron placas de cobre para la impresión de mapas y cartas.

Los métodos cada vez más modernos utilizan el grabado químico sobre las placas de cobre en el proceso de preimpresión, lo que permite obtener diseños menos restrictivos y más creativos.

Más información sobre la impresión de placas de cobre

El cobre tuvo otros usos importantes en el mar, ya que a mediados del siglo XVIII se introdujo el revestimiento de cobre de los cascos de los barcos de madera. Su objetivo era proteger la madera contra el ataque del gusano Teredo en los mares cálidos. Se descubrió que también mantenía los cascos libres de percebes y otros crecimientos marinos, lo que evitaba la consiguiente y fuerte resistencia que ralentizaba los barcos. Esto permitía a los barcos de Nelson pasar muchos meses en tareas de bloqueo y seguir siendo rápidos cuando comenzaban las batallas. Ahora, el revestimiento de cobre-níquel puede aplicarse a los cascos de madera, polímero o acero para permitir que los barcos operen a mayor velocidad.

Más información sobre el revestimiento de cobre en la marina

Producción en el Reino Unido
A principios del siglo XVIII, Swansea se estaba convirtiendo en un importante centro de cobre y en 1860 fundía cerca del 90% de la producción mundial. Al principio, Swansea obtenía la mayor parte de su mineral de muchas minas de Cornualles y Anglesey. En 1900, Morwelham, en el río Tamar, era el mayor puerto de cobre del mundo y Parys Mountain, cerca de Amlych, en Anglesey, era la mayor mina de cobre del mundo. A medida que la industria se desarrollaba y se encontraban otras fuentes en el extranjero, casi todos los minerales se importaban. Posteriormente, la fundición de los minerales se trasladó más cerca de las fuentes de suministro.

La extracción de cobre y estaño había comenzado en Cornualles a principios de la Edad de Bronce (aproximadamente en el año 2150 a.C.) y la producción de cobre alcanzó su punto máximo en 1856 con 164.000 toneladas producidas. La extracción de estaño continuó hasta 1998. En la actualidad, ni el estaño ni el cobre se producen en Cornualles.

Durante el siglo XIX, Birmingham se convirtió en el principal centro de fabricación de metales no ferrosos de Gran Bretaña, posición que aún mantiene. Muchos de los principales avances en la industria del cobre surgieron en la zona de Birmingham.

• En 1832 George Muntz patentó un proceso para la fabricación de latón compuesto por un 60% de cobre y un 40% de zinc. Ver la especificación de Muntz (Cortesía de la Colección de Patentes de las Bibliotecas de Sheffield).
• Un método para la aplicación de la electrólisis al refinamiento del cobre en bruto fue inventado por un platero de Birmingham, James Elkington, en 1864 y condujo al establecimiento de la primera planta de este tipo en Swansea en 1869.
• Hacia finales del siglo XIX, Alexander Dick introdujo el nuevo proceso fundamental de extrusión en caliente para fabricar varilla de latón a partir de tocho.

El cobre y las comunicaciones

La mayor extensión en el uso del cobre fue, con mucho, el descubrimiento de la inducción electromagnética por parte de Michael Faraday en 1831 y el posterior desarrollo de la industria de la ingeniería eléctrica, incluyendo la invención del telégrafo eléctrico a principios del siglo XIX, que implicaba el envío de señales eléctricas a lo largo del cable de cobre. Por primera vez fue posible transmitir mensajes casi instantáneos a través de continentes y bajo los océanos, con amplias repercusiones sociales y económicas.

El telégrafo revolucionó las comunicaciones que hasta entonces se basaban en señales de humo, el pony express, las balizas, el semáforo de banderas, el heliógrafo (espejos) y el correo de palomas.

El primer servicio telegráfico comercial del mundo fue establecido por la Electric Telegraph Company en Inglaterra en 1846; esta empresa fue la precursora de la moderna BT. Este invento se ha comparado, por su impacto en la sociedad, con el actual Internet. El sistema de telégrafo eléctrico sobrevivió hasta 2006 (Western Union, EE.UU.) y 2013 (India, telecomunicaciones estatales).

La siguiente etapa importante llegó con la transmisión de voz (teléfono) a través de cables de cobre, patentada en 1876 por el nacido en Edimburgo Alexander Graham Bell.

Un importante acontecimiento histórico tuvo lugar en 1929, cuando se produjo la primera transmisión transoceánica de música por teléfono desde Europa a los Estados Unidos.

En la década de 1980 llegó la revolución del fax, seguida de Internet, la comunicación por satélite y el aumento del uso de la fibra óptica. Aunque el uso del cobre se ha visto afectado por el aumento del uso de la fibra óptica, está lejos de quedar obsoleto, ya que se utiliza de alguna forma en todas estas tecnologías modernas.
Hoy en día, la sociedad moderna exige que los datos pasen entre personas y organizaciones en milisegundos. Los cables de cobre submarinos de gran diámetro transfieren señales entre continentes, mientras que los diminutos cables de cobre transmiten energía y datos a los usuarios individuales. Incluso las comunicaciones inalámbricas requieren cableado de cobre en mástiles y estaciones de retransmisión.

Desde los primeros días hasta los tiempos modernos, los cables y el hilo de cobre son los héroes olvidados de la era de las comunicaciones, que es una industria en rápida evolución.

¿Quién sabe lo que nos depararán los próximos años?

Más información sobre el telégrafo, el teléfono y las comunicaciones móviles Cortesía ‘Connected Earth’ de BT.

La historia del latón

El latón se fabrica desde hace casi tantos siglos como el cobre, pero sólo en el último milenio ha sido apreciado como una aleación de ingeniería utilizada para fabricar productos en serie y como una aleación capaz de formarse mediante el trabajo o la fundición, de acabarse mediante el repujado, el grabado y la perforación y de unirse mediante la soldadura y el soldeo en objetos exquisitos del más fino calibre artístico.

Al principio, el bronce era más fácil de fabricar utilizando cobre y estaño nativos y era ideal para la fabricación de utensilios. Mientras que el estaño era fácil de conseguir para la fabricación del bronce, el latón se utilizaba poco, excepto cuando se requería su color dorado. Los griegos conocían el latón como «oreichalcos», un cobre brillante y blanco.

Varios escritores romanos se refieren al latón llamándolo «Aurichalum». Se utilizaba para la producción de sestercios y a muchos romanos también les gustaba, especialmente para la producción de cascos de color dorado. Utilizaban calidades que contenían del 11 al 28% de zinc para obtener colores decorativos para todo tipo de joyas ornamentales. Para los trabajos más ornamentales, el metal debía ser muy dúctil y la composición preferida era del 18%, casi la del metal dorado 80/20 que aún se demanda.

Antes del siglo XVIII, no se podía fabricar zinc metálico, ya que se funde a 420oC y hierve a unos 950oC, por debajo de la temperatura necesaria para reducir el óxido de zinc con carbón vegetal. A falta de zinc nativo, era necesario fabricar latón mezclando mineral de smithsonita (calamina) molido con cobre y calentando la mezcla en un crisol. El calor era suficiente para reducir el mineral al estado metálico pero no para fundir el cobre. El vapor del zinc se impregnaba en el cobre para formar el latón, que luego podía fundirse para obtener una aleación uniforme.

En la época medieval todavía no había ninguna fuente de zinc puro. Cuando Swansea, en el sur de Gales, era efectivamente el centro de la industria mundial del cobre, el latón se fabricaba con la calamina encontrada en las colinas de Mendip, en Somerset. El latón era muy popular para los monumentos de las iglesias, con finas placas que se introducían en los suelos de piedra y se inscribían para conmemorar a los muertos. Suelen contener entre un 23 y un 29% de zinc, a menudo con pequeñas cantidades de plomo y estaño. En ocasiones, algunas se reciclaban dándoles la vuelta y volviéndolas a cortar.

Uno de los principales usuarios industriales del latón era el comercio de la lana, del que dependía la prosperidad antes de la revolución industrial. En la época de Shakespeare, una empresa tenía el monopolio de la fabricación de alambre de latón en Inglaterra. Esto hacía que se introdujeran cantidades importantes de contrabando desde la Europa continental. Más tarde, el comercio de alfileres se hizo muy importante, siendo habitual un 15-20% de zinc con poco plomo y estaño para permitir un trabajo en frío sin problemas de tamaño. Debido a su facilidad de fabricación, mecanización y resistencia a la corrosión, el latón se convirtió en la aleación estándar con la que se fabricaban todos los instrumentos de precisión, como relojes y ayudas a la navegación.