Smeaton, Juan (1724-1792).
Ingeniero británico nacido en Austhorpe (en la parroquia de Whitkirk, cerca de Leeds, dentro del condado de Yorshire) el 8 de junio de 1724 y fallecido en su ciudad natal el 28 de octubre de 1792. Autor de numerosas innovaciones de gran utilidad en la construcción de ciertos instrumentos de física, fue el primer ingeniero en darse a sí mismo el título de "Civil", para establecer una clara diferencia entre su trabajo y el de los tradicionales "Ingenieros Militares". Entre sus grandes construcciones figura el célebre faro de Eddystone (cerca de Plymouth), que revolucionó la ingeniería de su tiempo.
Tras recibir una educación elemental en la escuela primaria de Leeds (Leeds Grammar School), se incorporó al despacho de abogados que regentaba su progenitor. Pero pronto abandonó las leyes atraído por la fabricación de objetos matemáticos de gran precisión, algunos de ellos destinados a mejorar las condiciones de navegación. Fue su maestro en este oficio Henry Hindley (1700-1777), célebre relojero establecido en Londres, que había inventado varios mecanismos de relojería y fabricado algunos de los aparatos de medición del tiempo más famosos de su tiempo (como el reloj que adornaba el museo del castillo de York).
Hindley ayudó a Smeaton a instalarse en Londres, donde, a partir de 1748, regentó un negocio similar al de su maestro. Pronto fueron muy apreciados sus mecanismos para molinos de viento y sus ruedas para norias, molinos y otras máquinas que trabajan con agua, así como su tendencia a imponer el hierro como principal material en la fabricación de maquinaria industrial.
Pero sus obras maestras en esta primera fase de su carrera de ingeniería fueron un pirómetro capaz de medir temperaturas muy elevadas (especialmente, las alcanzadas por los metales), y un reflector de espejos que tuvo una inmediata aplicación en la industria naval del momento. La presentación de estos y otros inventos suyos ante la Royal Society -a la que acudió en numerosas ocasiones por aquellos, para leer sus papeles y explicar sus avances de ingeniería- le granjearon su elección como miembro de tan prestigiosa institución en 1753.
Seis años después, la Royal Society le galardonó con su acreditada medalla "Copley" por sus adelantos en la fabricación de ruedas hidráulicas y mecanismos de molinos de viento. Para desarrollar estos trabajos, Smeaton había investigado la relación entre la presión y la velocidad de los objetos que se mueven en el aire.
Recomendado por la propia Royal Society, John Smeaton recibió el encargo de construir el faro de Eddystone, obra a la que dedicó cuatro años (1755-1759). Para levantar esta obra emblemática de la ingeniería civil, Smeaton empleó un material de su invención, bautizado como "concreto" o "cal hidráulica". Se trata de una especie de hormigón de gran dureza y resistencia, resultante de la combinación de cal con otros materiales, como arcilla, arena y escoria de hierro machacada. Además, empleo una nueva técnica de colocación de los bloques de granito, con lo que levantó una construcción de impresionante solidez, que estuvo en pleno rendimiento desde mediados del siglo XVIII hasta finales de la centuria siguiente, cuando fue desmontado para ser parcialmente reconstruido en Plymouth.
La fama cosechada con esta obra le aconsejó dedicarse profesionalmente a la Ingeniería civil, disciplina en la que puso especial empeño en ser considerado como uno de sus fundadores, en oposición a los ingeniería militares formados en la Royal Military Academy de Woolwich. Llevado de este ánimo, creó en Londres la Sociedad de Ingenieros Civiles y dedicó el resto de su vida a realizar otros trabajos relacionados con esta profesión. Entre ellos, caber recordar:
- el Calder and Hebble Navigation (1758-70), un canal construido en West Yorkshire, con la colaboración de William Jessop.
- el puente Coldstream sobre el río Tweed (1762-67).
- el puente Perth sobre el río Tay (1766-1771).
- el canal Ripon (1766-1773).
- el viaducto Newark sobre el río Trent, en Nottinghamshire (1768-70).
- el canal Forth and Clyde entre Grangemouth y Glasgow (1768-77).
- el puerto de Banff (1770-1775).
- el puente de Aberdeen (1775-1780).
- el puerto de Peterhead (1775).
- el dique (1776-1783) y el embarcadero (1788-1792) del puerto de Ramsgate.
- el puente de Hexham (1777-1790).
- el canal entre Birmingham y Fazeley (1782-1789).
- el puerto de St. Austell's Charlestown, en Cornualles (1792).
Asimismo, en su condición de ingeniero mecánico John Smeaton inventó un motor de agua para el Real Jardín Botánico de Kew (1761) y un molino de agua instalado en Alston, Cumbria (1767). Además, mejoró notablemente la máquina de vapor de Thomas Newcomen, e instaló uno de sus modelos perfeccionados en la mina de Chasewater, Cornualles (1775).
Falleció en el otoño de 1792, a consecuencia de una grave caída que sufrió mientras caminaba por el jardín de su casa de campo en Austhorpe.
El faro de Eddystone
Smeaton ha pasado a la posteridad por haber levantado el faro de Eddystone, magna obra de ingeniería civil en la que introdujo dos grandes innovaciones personales: el material empleado (concreto o cal hidráulica) y la forma de colocar los bloques de granito.
Durante siglos, los faros levantados en dicho emplazamiento eran derribados por la fuerza de las tormentas, ya que se trataba de un sitio muy expuesto a los rigores del mar. Smeaton, para vencer esta dificultad, procedió a una minuciosa selección de los materiales que, a modo de mortero o argamasa, habrían de servirle para unir entre sí los distintos bloque de granito que pensaba emplear en la construcción del edificio.
Entre esos materiales seleccionados por el ingeniero de Austhorpe figuraba, en primer lugar, unas cales de excelente calidad, procedentes de Alberthaw (en Glamorgan, Brydostone), un lugar cercano a Plymouth, así como de Portland. Smeaton formó con estas cales, amasadas con agua, unos conglomerados con forma de esfera de unos cinco centímetros de diámetro, y los fue introduciendo en agua para proceder luego a observar su procedimiento cualitativo de endurecimiento. Halló, así, que las esferas que adquirían mayor dureza eran las fabricadas con calizas más impuras, mientras que las de color más claro -o sea, las formadas con cales de mayor pureza-, eran menos resistentes al agua.
Sus experimentos le sirvieron también para descubrir el residuo arcilloso que dejaba la caliza calcinada al ser atacada por ácido nítrico. Pensó, entonces, que la capacidad de resistencia al efecto de desgaste ocasionado por el agua venía determinada cualitativamente por la mayor o menor presencia de dicho residuo arcilloso, y que esta arcilla debía reaccionar de alguna forma con la cal hidráulica obtenida a elevada temperatura (es decir, por medio de la calcinación) para dar algún compuestos -aún no determinado-, que pudiera ser el responsable de su resistencia en el agua. Se adelantó, así, a la fabricación de los modernos morteros hidráulicos.
El material cimentador creado por Smeaton era, pues, una mezcla de cal, arcilla, puzolana, arena y escoria de yeso que mejoraba notablemente la mezcla empleada hasta entonces en la construcción habitual, conocida como "cemento romano". Pero, además, la clave de la solidez del faro de Eddystone estriba en el sistema de colocación de su cantería que utilizó Smeaton, basado en un original bloqueo recíproco de las piedras que convierte la suma de cada una de ellas en un todo extremadamente sólido.
La máquina de Newcomen
Además del faro de Eddystone, John Smeaton ha pasado a la Historia por haber perfeccionado de forma muy notable la denominada "máquina de Newcomen", un artefacto que, sirviéndose del vapor como fuerza motriz, era capaz de extraer el agua subterránea que anegaba las minas de estaño y otros yacimientos. Hasta la aparición del invento de Thomas Newcomen, esta labor sólo podía realizarse con el concurso de bestias de tiro, y resultaba tan penosa como poco eficaz. A finales del siglo XVII, dicho ferretero británico, experto en mecánica, ideo un artilugio que, por medio de la presión atmosférica, desplazaba el pistón una vez que se había realizado en el cilindro el vacío por medio de la condensación del vapor.
Smeaton desarrolló el mecanismo de la máquina de Newcomen hasta lograr un modelo mucho más potente, cuya supremacía quedó constatada en la segunda mitad del siglo XVIII, cuando la emperatriz Catalina II (1729-1796) ordenó bombear aguar a los diques secos del fuerte de Kronstadt. Se calculó que, con molinos de viento convencionales, de cien metros de altura, esta magna obra duraría, cuando menos, un año; pero, con los nuevos modelos de la máquina de Newcomen patentados por Smeaton, la operación se realizó en dos semanas.
JRF
