El metal del espéculo es una mezcla de alrededor de dos tercios de cobre y un tercio de estaño , lo que produce una aleación blanca quebradiza que se puede pulir para crear una superficie altamente reflectante. Históricamente se utilizó para fabricar diferentes tipos de espejos , desde ayudas para el aseo personal hasta dispositivos ópticos, hasta que fue reemplazado por materiales más modernos, como espejos de vidrio recubiertos de metal.
Las mezclas de metales del espéculo suelen contener dos partes de cobre por una parte de estaño junto con una pequeña cantidad de arsénico , aunque existen otras mezclas que contienen plata, plomo o zinc. Esto es aproximadamente el doble de la proporción de estaño a cobre que se utiliza normalmente en las aleaciones de bronce . Los arqueólogos y otros prefieren llamarlo "bronce con alto contenido de estaño", [2] aunque este término amplio también se utiliza para otras aleaciones como el metal de campana , que suele contener alrededor de un 20% de estaño.
Los espejos metálicos de espéculo grandes son difíciles de fabricar y la aleación es propensa a deslustrarse , por lo que es necesario volver a pulirlos con frecuencia. Sin embargo, fue la única opción práctica para espejos grandes en equipos ópticos de alta precisión entre mediados del siglo XVII y mediados del XIX, antes de la invención del plateado del vidrio .
El espéculo metálico se destacó por su uso en los espejos metálicos de los telescopios reflectores , y ejemplos famosos de su uso fueron el telescopio de Newton , el Leviatán de Parsonstown y el telescopio de William Herschel utilizado para descubrir el planeta Urano . Una dificultad importante con su uso en telescopios es que los espejos no podían reflejar tanta luz como los espejos modernos y se empañaban rápidamente.
El conocimiento de cómo fabricar un metal blanco muy duro y de alto brillo a partir de aleaciones con alto contenido de estaño tipo bronce puede remontarse a más de 2000 años en China, [3] aunque también podría ser una invención de las civilizaciones occidentales. [4] Las observaciones de Plinio el Viejo pueden hacer referencia a él. [5] Sin duda, ya se utilizaba en la Edad Media europea , ya que proporcionaba una mejor reflectividad que los espejos de bronce habituales y se empañaba más lentamente. Sin embargo, el estaño era caro y la composición de la aleación debía controlarse con precisión. Curiosamente, los espejos hechos de metal de espéculo se conocían en ese momento, y a menudo más tarde, como "espejos de acero", aunque no contenían acero . [6]
No era adecuado para técnicas de "trabajo en frío" como el repujado y la persecución , ya que era demasiado duro, pero funcionaba bien si se vertía en objetos pequeños, y también se usaba para "accesorios de cinturones, hebillas, broches" y artículos pequeños similares de la Edad Oscura. , dando un atractivo color blanco plateado. [7]
.jpg/1280px-Lossy-page1-1280px-Lord_Rosse's_Great_Reflecting_Telescope,_at_Parsonstown,_Ireland_RMG_F8661_(cropped).jpg)
.jpg/1280px-60%22_Mirror_for_William_Parsons,_Earl_of_Rosse_(9237613525).jpg)
El metal del espéculo encontró una aplicación en la Europa moderna temprana como la única buena superficie reflectante conocida para espejos en telescopios reflectores . A diferencia de los espejos domésticos, donde la capa de metal reflectante está recubierta en la parte posterior de un panel de vidrio y cubierta con un barniz protector, los equipos ópticos de precisión, como los telescopios, necesitan espejos de primera superficie que puedan esmerilarse y pulirse hasta obtener formas complejas, como los reflectores parabólicos . Durante casi 200 años el metal del espéculo fue la única sustancia especular que podía realizar esta tarea. Uno de los primeros diseños, el telescopio gregoriano de James Gregory, no pudo construirse porque Gregory no pudo encontrar un artesano capaz de fabricar los complejos espejos de espéculo necesarios para el diseño. [8]
Isaac Newton fue el primero en construir con éxito un telescopio reflector en 1668. Su primer telescopio reflector (un diseño que llegó a conocerse como reflector newtoniano ) tenía un espejo primario metálico de espéculo de 33 mm (1,3 pulgadas) de diámetro de su propia formulación. . [9] Newton también se enfrentó al problema de fabricar la compleja forma parabólica necesaria para crear la imagen, pero simplemente se decidió por una forma esférica. La composición del metal del espéculo se perfeccionó aún más y se utilizó en los siglos XVIII y XIX en muchos diseños de telescopios reflectores. La composición ideal era de alrededor de 68,21% de cobre y 31,7% de estaño; más cobre hacía que el metal fuera más amarillo, más estaño hacía que el metal tuviera un color más azul. [10] Se utilizaron proporciones con hasta un 45% de estaño para resistir el deslustre.
Aunque se podían construir telescopios reflectores de espejo metálico de espéculo muy grandes, como el " telescopio de 40 pies " de 126 cm (49,5 pulgadas) de William Herschel de 1789 y el espejo de 183 cm (72 pulgadas) de Lord Rosse de su " Leviatán ". de Parsonstown " de 1845, las impracticabilidades en el uso del metal hicieron que la mayoría de los astrónomos prefirieran sus homólogos de telescopios refractores más pequeños . [11] El metal del espéculo era muy difícil de moldear y moldear. Sólo reflejaba el 66% de la luz que le llegaba. El espéculo también tenía la desafortunada propiedad de empañarse al aire libre con sensibilidad a la humedad, lo que requería un pulido constante para mantener su utilidad. Esto significaba que los espejos del telescopio tenían que ser retirados, pulidos y remodelados constantemente para darles la forma correcta. Esto a veces resultó difícil y hubo que abandonar algunos espejos. [11] También requirió que se fabricaran dos o más espejos para cada telescopio de modo que uno pudiera usarse mientras se pulía el otro. El aire nocturno que se enfría rápidamente provocaría tensiones en los grandes espejos metálicos de espéculo, distorsionando su forma y provocando que produzcan imágenes deficientes. Lord Rosse tenía un sistema de palancas ajustables en su espejo de metal de 72 pulgadas para poder ajustar la forma cuando no era confiable para producir una imagen aceptable. [12]
En 1856-1857 se inventó una mejora con respecto a los espejos de espéculo cuando Karl August von Steinheil y Léon Foucault introdujeron el proceso de depositar una capa ultrafina de plata en la superficie frontal (primera superficie) de un bloque de vidrio molido. Los espejos de vidrio plateado supusieron una gran mejora, ya que la plata refleja el 90% de la luz que incide y tarda mucho más en empañarse que el espéculo. Los revestimientos de plata también se pueden quitar del vidrio, por lo que se puede revestir un espejo deslustrado sin cambiar la delicada forma pulida con precisión del sustrato de vidrio. El vidrio también es más estable térmicamente que el metal del espéculo, lo que le permite mantener mejor su forma a través de cambios de temperatura. Esto marcó el final del telescopio reflector de espejo de espéculo, y el último gran telescopio, el Gran Telescopio de Melbourne con su espejo de 122 cm (48 pulgadas), se completó en 1867. La era del gran espejo reflector de vidrio había comenzado. con telescopios como los reflectores de Andrew Ainslie Common de 1879 de 36 pulgadas (91 cm) y 1887 de 60 pulgadas (152 cm) construidos en Ealing , y el primero de los grandes reflectores de investigación con espejo de vidrio "modernos", de 60 pulgadas ( 150 cm) Telescopio Hale del Observatorio Monte Wilson de 1908, el telescopio Monte Wilson Hooker de 100 pulgadas (2,5 m) en 1917 [11] y el telescopio Monte Palomar Hale de 200 pulgadas (5 m) en 1948.
