La ciencia detrás de una bolsa de aire

Escrito por evan gillespie Google | Traducido por lucia g. cejas
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La ciencia detrás de una bolsa de aire
Una serie compleja de reacciones químicas despliegan las bolsas de aire durante las colisiones. (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)

La introducción de bolsas de aire como equipamiento en la mayoría de los vehículos modernos ha reducido considerablemente el número de muertes y lesiones graves causadas por colisiones de automóviles. Aunque el concepto del sistema de las bolsas de aire es simple (una bolsa que se llena rápidamente con gas en un choque) una serie compleja de reacciones químicas es necesaria que el sistema se implemente con eficacia y seguridad.

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Operaciones básicas de las bolsas de aire

Un sistema de bolsa de aire está diseñada para desplegarse cuando un vehículo está implicado en un choque. El primer componente es un sistema de detección de colisiones que se activa cuando el vehículo desacelera rápidamente. Cuando el sensor de colisión se activa, activa un circuito eléctrico que dispara un pulso de calor en el sistema de la bolsa de aire. Esta chispa de encendido provoca un compuesto en la bolsa para reaccionar químicamente y producir un gran volumen de gas e inflar la bolsa. Este proceso ocurre en sólo unos pocos milisegundos.

Reacción primaria

Las bolsas de aire generalmente contienen azida de sodio (NaN3). Cuando se calienta, la azida sódica reacciona con rapidez y produce un gran volumen de gas nitrógeno (N2): alrededor de 67 litros de gas por 130 gramos de azida de sodio. La producción de nitrógeno rápidamente infla la bolsa, y el proceso completo dura alrededor de 40 milisegundos, y la bolsa se ​​infla a una velocidad de 150 o 250 millas por hora (240 o 402 kilómetros por hora). Sin embargo, la reacción produce productos químicos tóxicos, y una serie de reacciones adicionales se requieren para reducir la posibilidad de lesiones a los pasajeros del coche.

Reacciones secundarias

La reacción de azida de sodio al calor produce sodio, además de nitrógeno. El sodio reacciona explosivamente con el agua, y si el sodio entra en los ojos, la nariz o la boca de un pasajero por la rotura de la bolsa, las lesiones podrían ser graves. Con esto en mente, las bolsas de aire contienen nitrato de potasio (KNO3), que reacciona con el sodio para producir óxido de potasio (K2O) y óxido de sodio (Na2O). Estos compuestos también son peligrosos, por lo que el sistema también contiene dióxido de silicio (SiO2), que reacciona con óxido de potasio y óxido de sodio para producir vidrio de silicato inofensivo.

Problemas de seguridad

A pesar de que funcionan bien para reducir las lesiones causadas por las colisiones, los sistemas de bolsa de aire tienen varios problemas de seguridad. Los sistemas contienen muchas sustancias químicas tóxicas (además de los productos de las reacciones químicas, la azida sódica es peligrosa en sí) y la velocidad y la fuerza de las reacciones pueden dar lugar a sistemas que puedan herir a niños más pequeños o los pasajeros cuando las bolsas de aire se despliegan. Defensores de la seguridad sostienen que los fabricantes deben hacer un mejor trabajo de diseño para sistemas más seguros.

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