El metal para espéculos es una mezcla de aproximadamente dos tercios de cobre y un tercio de estaño , lo que forma una aleación blanca y quebradiza que se puede pulir para crear una superficie altamente reflectante. Se utilizó históricamente para fabricar diferentes tipos de espejos , desde artículos de higiene personal hasta dispositivos ópticos, hasta que fue reemplazado por materiales más modernos, como espejos de vidrio recubiertos de metal.
Las mezclas de metales para espéculos suelen contener dos partes de cobre por una 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 suele utilizar 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 normalmente contiene alrededor de un 20 % de estaño.
Los espejos de metal de gran tamaño son difíciles de fabricar y la aleación tiende a empañarse , por lo que es necesario pulirlos con frecuencia. Sin embargo, era la única opción práctica para espejos de gran tamaño en equipos ópticos de alta precisión entre mediados del siglo XVII y mediados del siglo XIX, antes de la invención del plateado del vidrio .
El metal espéculo se utilizó 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 de las principales dificultades de su uso en telescopios es que los espejos no podían reflejar tanta luz como los espejos modernos y se empañaban rápidamente.
El conocimiento de fabricar un metal blanco muy duro y brillante a partir de aleaciones de 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, se utilizó 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 tenía que controlarse con precisión. De manera confusa, los espejos hechos de metal de espéculo se conocían en esa época, y a menudo más tarde, como "espejos de acero", aunque no tenían acero . [6]
No era adecuado para técnicas de "trabajo en frío" como el repujado y el cincelado , ya que era demasiado duro, pero funcionaba bien si se fundía en objetos pequeños, y también se usaba para "accesorios de cinturones, hebillas, broches de la Edad Oscura" y pequeños artículos similares, dando un atractivo color blanco plateado. [7]
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El metal espéculo encontró una aplicación en la Europa moderna temprana como la única superficie reflectante buena 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, el equipo óptico de precisión como los telescopios necesita espejos de primera superficie que se puedan esmerilar y pulir en formas complejas como reflectores parabólicos . Durante casi 200 años, el metal espéculo fue la única sustancia de espejo 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 de metal espéculo de 33 mm (1,3 pulgadas) de diámetro de su propia formulación. [9] Newton también se enfrentó al problema de fabricar la forma parabólica compleja necesaria para crear la imagen, pero simplemente se decidió por una forma esférica. La composición del metal espéculo se perfeccionó aún más y pasó a utilizarse en los años 1700 y 1800 en muchos diseños de telescopios reflectores. La composición ideal era de alrededor de 68,21% de cobre a 31,7% de estaño; más cobre hacía que el metal fuera más amarillo, más estaño hacía que el metal fuera de color más azul. [10] Se utilizaron proporciones de hasta 45% de estaño para la resistencia al deslustre.
Aunque se podían construir telescopios reflectores de espejo de metal con espéculo de gran tamaño, como el " telescopio de 40 pies " de William Herschel de 126 cm (49,5 pulgadas) 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 contrapartes de telescopios refractores más pequeños. [11] El metal de espéculo era muy difícil de moldear y dar forma. Solo reflejaba el 66% de la luz que llegaba a él. El espéculo también tenía la desafortunada propiedad de empañarse al aire libre y ser sensible a la humedad, lo que requería un pulido constante para mantener su utilidad. Esto significaba que los espejos del telescopio tenían que ser retirados constantemente, pulidos y reajustados a la forma correcta. Esto a veces resultó difícil, y algunos espejos tuvieron que ser abandonados. [11] También exigía que se fabricaran dos o más espejos para cada telescopio, de modo que uno pudiera utilizarse mientras se pulía el otro. El aire nocturno, que se enfriaba rápidamente, causaba tensiones en los grandes espejos metálicos, lo que distorsionaba su forma y hacía que produjeran imágenes deficientes. Lord Rosse tenía un sistema de palancas ajustables en su espejo metálico de 72 pulgadas para poder ajustar la forma cuando no era fiable a la hora de producir una imagen aceptable. [12]
En 1856-57, Karl August von Steinheil y Léon Foucault introdujeron una mejora con respecto a los espejos de espéculo cuando introdujeron el proceso de depositar una capa ultrafina de plata sobre la superficie frontal (primera superficie) de un bloque de vidrio pulido. Los espejos de vidrio plateado supusieron una gran mejora, ya que la plata refleja el 90 % de la luz que llega a ella y tarda mucho más en empañarse que los espejos de espéculo. Los revestimientos de plata también se pueden quitar del vidrio, por lo que un espejo empañado se puede volver a platear sin cambiar la delicada forma pulida con precisión del sustrato de vidrio. El vidrio también es más estable térmicamente que el metal de los espejos, lo que le permite mantener su forma mejor a pesar de los cambios de temperatura. Esto marcó el final del telescopio reflector de espejo de espéculo, con el último gran telescopio, el Gran Telescopio de Melbourne con su espejo de 122 cm (48 pulgadas), completado en 1867. La era del gran reflector de espejo de vidrio había comenzado, con telescopios como los reflectores de 36 pulgadas (91 cm) de 1879 y de 60 pulgadas (152 cm) de 1887 construidos en Ealing por Andrew Ainslie Common , y el primero de los grandes reflectores de investigación de espejo de vidrio "modernos", el Telescopio Hale del Observatorio Mount Wilson de 60 pulgadas (150 cm) de 1908, el telescopio Mount Wilson Hooker de 100 pulgadas (2,5 m) en 1917 [11] y el Telescopio Hale de Mount Palomar de 200 pulgadas (5 m) en 1948.
