James Watt
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James Watt. Matemático e ingeniero escocés. Inventó el movimiento paralelo para convertir el movimiento circular a un movimiento casi rectilíneo; ayudó sobremanera al desarrollo de la máquina de vapor, convirtiéndola, de un proyecto tecnológico, a una forma viable y económica de producir energía.
Sumario
Síntesis biografíca
Niñez y adolescencia
Nació el 19 de enero de 1736 en Greenock, Renfrewshire (cerca de Glasgow), Escocia, Era delgado y sufría de migrañas y dolores de muelas. Por otro lado, era gran estudioso de matemáticas, de salud delicada, James watt recibió sus primeras enseñanzas de parte de su madre; educación primera que incluyó aprender a leer y a escribir. Ya en la escuela primaria aprendería latín, griego y matemáticas. Siendo ya un adolescente manifestaba un profundo interés por la química, la física y la geometría. No obstante, sus manualidades y aprendizajes en los talleres de su padre condicionarían su habilidad futura para los instrumentos y aparatos. Durante su juventud además de cultivar su afición por la mecánica fue un lector diligente, afición que conservaría a lo largo de su vida.
Estudios
Estudió en la Universidad de Glasgow y posteriormente (1755) en la de Londres, en la que sólo permaneció un año debido a un empeoramiento de su salud, ya quebradiza desde su infancia.
Formación
A los 17 años ya estaba decidido a ser fabricante de instrumentos matemático. Marchó hasta Glasgow, al lado de un pariente de su madre que enseñaba en la universidad; entró al servicio de un óptico "todero", capaz de pulir lentes de gafas, tapiar muebles, elaborar cañas de pescar hasta de reparar violines; luego, dos años después fue hasta Londres donde trabajó de aprendiz con un fabricante de instrumentos (dicho gremio exigía 7 años de aprendizaje formal) durante un año y solicitó ser miembro del gremio de Glasgow pero por el anterior requisito no fue admitido; pidió permiso para alquilar un taller para hacer experimentos científicos y por poco no consigue uno, así solo fuera por la mediación de sus amigos, que lograron que la Universidad de Glasgow dejara a James Watt un cuarto de trabajo en uno de sus edificios. Pudo birlar los estatutos de su gremio, gracias a una dispensa especial de los estatutos universitarios.
Pues ni corto ni perezoso, James Watt reparaba casi cualquier aparato mecánico e instrumentos musicales, con una virtud a su favor: antes de pretender arreglar cualquier objeto, investigaba toda la teoría disponible sobre su funcionamiento. De esta forma llegó a dominar muchos idiomas. Su taller siempre estaba lleno, sobre todo de docentes universitarios de la talla de Joseph Black que sería a lo largo de su vida, uno de sus grandes amigos. En 1764 contrajo matrimonio con su prima Margaret Miller, con la que tuvo seis hijos antes de la muerte de ésta, nueve años más tarde. Gracias a su amigo Black recibió el apoyo financiero de John Roebuck de la famosa fundición Carron.
Roebuck aceptó financiar los gastos a cambio de 2/3 de las ganancias. Sin embargo los diseños de Watt "patinaban", fallaban por cuanto no había instrumentos lo suficientemente precisos para elaborar sus partes. Todo cambió cuando por cosas de la vida, Matthew Boulton, dueño de la fábrica de ferretería más grande del mundo conocido, en Soho, cerca de Birmingham, compró el quebrado negocio de Roebuck en 1774.Con tecnología de punta la máquina de James Watt fue exitosa. Dos años más tarde ya habían vendido dos grandes motores y, fuera de eso, Watt volvió a casarse, esta vez con Ann MacGregor, quien habría de darle dos hijos más, la sociedad Watt Boulton funcionó de mil amores; James se ocupaba de suprevisar e instalar sus motores y máquinas para que funcionaran al dedillo, mientras que Boulton se ocupaba de los negocios. El alto costo que cobraban por las máquinas lo pagaban los inmensos ahorros de combustible que obtenían los dueños de las minas. Fue miembro de laSociedad Lunar de Birmingham, integrada por un grupo de científicos y escritores promotores del avance del arte y la ciencia.
Muerte
Falleció un 25 de agosto de 1819 en Heathfield Hall, cerca de Birmingham, el último sobreviviente de la sociedad lunar, a la edad de 84 años.
Innovaciones
Para el año de 1764 le llevaron a que reparar una máquina Newcomen y, la estudió y comprendió, hasta el punto de captar su tremendo consumo de vapor y su desperdicio de combustible, pues funcionaba con la presión atmosférica, mientras que el vapor tan solo producía el vacío en el cilindro del aparato, para que la presión atmosférica introdujera el pistón móvil en el cilindro vacío. Era un diseño lento y aparatoso. Watt calculó poder hacer algo mejor. Y lo hizo diseñando el condensador por separado y una bomba de aire para sacar el vapor condensado después de que cumplía su misión. A partir de su diseño innovador, la presión atmosférica obraría contra un vacío, suministrando el impulso que haría funcionar la máquina. Entre otras importantes mejoras en las máquinas de vapor se le deben la máquina de doble efecto, cuyos pistones suben y bajan alternativamente (patentada en 1782), el regulador de fuerza centrífuga para el control automático de la máquina y, en 1784, el paralelogramo articulado, una disposición de rodetes conectados que guían el movimiento del pistón. Si bien ha perdurado la fama de Watt como inventor de la máquina de vapor no fueron menores sus contribuciones científicas entre las que tenemos:
- Analizando las propiedades del vapor descubrió el calor latente independientemente de Joseph Black quien conociendo el hecho del propio Watt le relató la teoría que ya llevaba enseñando varios años.
- Descubrió que el agua no era un elemento si no un compuesto de oxígeno e hidrógeno.
- Inventó el indicador de vapor, un dispositivo para medir la presión instantánea en el interior del cilindro con el propósito de medir su eficiencia. Este dispositivo es el que da nombre al «diagrama del indicador» y sus variables asociadas —presión indicada, trabajo indicado, rendimiento indicado, etc.— utilizadas para caracterizar los ciclos termodinámicos en el interior de las máquinas alternativas de émbolo sean de combustión externa como la máquina de vapor o de combustión interna como los modernos motores de explosión.
- Inventó la unidad de potencia caballo de vapor.
- Realizó sustanciales contribuciones en el diseño mecánico de órganos y en la teoría del sonido.
- Inventó una máquina para dibujar en perspectiva, una máquina para el copiado de documentos y una tercera para la reproducción de estatuas al mismo tamaño o escaladas.
- Proyecto y ejecución del canal Glasgow-Monkland. Las obras fueron abandonadas por falta de dinero y retomadas una década más tarde ya sin su concurso.
- Propuso la hélice para la propulsión de barcos a vapor, solución que se impondría con posterioridad a la rueda de palas.
Reconocimientos
- Siemens sugirió a la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, en calidad de presidente, que la unidad de potencia sería apropiado llamarla «watt» (vatio) aceptándose la propuesta en 1889. En 1960 la 11.ª Conferencia General de Pesos y Medidas la adoptó como unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades
- En 1784 fue elegido miembro de la Royal Society de Edimburgo y el año siguiente de la de Londres.
- En 1808 el Instituto de Francia le eligió miembro correspondiente y en 1814 le honró eligiéndole como uno de los ocho Asociados Extranjeros de la Academia de Ciencias francesa.
- El gobierno le ofreció una baronía que rechazó cortesmente.
- La Universidad de Glasgow le concedió el título honorario de Legum Doctor (doctorado en leyes) en 1806 y en 1901 abrió sus puertas el Laboratorio James Watt en el edificio que actualmente ocupan los departamentos de ingeniería mecánica y aeroespacial. La universidad Heriot-Watt de Edimburgo tomó su nombre de James Watt en 1852.
- El Instituto de Ingenieros Mecánicos del Reino Unido otorga con carácter bianual la Medalla de Oro Internacional James Watt.
- En el Reino Unido hay más de 50 calles que llevan su nombre.
