El envejecimiento acelerado es una prueba que utiliza condiciones agravadas de calor, humedad, oxígeno, luz solar, vibración, etc. para acelerar los procesos normales de envejecimiento de los artículos. Se utiliza para ayudar a determinar los efectos a largo plazo de los niveles esperados de estrés en un tiempo más corto, generalmente en un laboratorio mediante métodos de prueba estándar controlados . Se utiliza para estimar la vida útil de un producto o su vida útil cuando no se dispone de datos reales sobre la vida útil. Esto ocurre con productos que no han existido durante el tiempo suficiente para haber cumplido su vida útil: por ejemplo, un nuevo tipo de motor de automóvil o un nuevo polímero para juntas de repuesto.
Las pruebas físicas o químicas se llevan a cabo sometiendo el producto a
Las piezas mecánicas funcionan a muy alta velocidad, muy por encima de lo que recibirían en uso normal. Los polímeros a menudo se mantienen a temperaturas elevadas para acelerar la descomposición química. A menudo se utilizan cámaras ambientales .
Además, el dispositivo o material bajo prueba puede estar expuesto a cambios rápidos (pero controlados) de temperatura, humedad, presión, tensión, etc. Por ejemplo, ciclos de calor y frío pueden simular el efecto del día y la noche durante unas pocas horas o minutos.
El envejecimiento acelerado también se utiliza en la ciencia de la preservación de bibliotecas y archivos. En este contexto, un material, normalmente el papel, se somete a condiciones extremas en un esfuerzo por acelerar el proceso natural de envejecimiento. Normalmente, las condiciones extremas consisten en temperaturas elevadas, pero también existen pruebas que utilizan contaminantes concentrados o luz intensa. [1] Estas pruebas pueden usarse para varios propósitos.
No existe un conjunto único recomendado de condiciones en las que se deban realizar estas pruebas. De hecho, se han utilizado temperaturas de 22 a 160 grados Celsius, humedades relativas del 1% al 100% y duraciones de prueba de una hora a 180 días. [1] ISO 5630-3 recomienda el envejecimiento acelerado a 80 grados Celsius y 65 % de humedad relativa [2] cuando se utiliza un conjunto fijo de condiciones.
Además de las variaciones en las condiciones a las que se someten los trabajos, también existen múltiples formas en las que se puede configurar la prueba. Por ejemplo, en lugar de simplemente colocar hojas sueltas en una cámara con clima controlado, la Biblioteca del Congreso recomienda sellar las muestras en un tubo de vidrio hermético y envejecer los papeles en pilas, lo que se parece más a la forma en que es probable que envejezcan bajo condiciones climáticas adversas. circunstancias normales, en lugar de en hojas sueltas. [3]
La técnica de acelerar artificialmente el deterioro del papel mediante el calor se conoció en 1899, cuando fue descrita por W. Herzberg. [1] El envejecimiento acelerado se perfeccionó aún más durante la década de 1920, con pruebas utilizando luz solar y temperaturas elevadas que se utilizaron para clasificar la permanencia de varios papeles en los Estados Unidos y Suecia. En 1929, RH Rasch estableció un método de uso frecuente en el que 72 horas a 100 grados Celsius se considera equivalente a 18 a 25 años de envejecimiento natural. [1]
En la década de 1950, los investigadores comenzaron a cuestionar la validez de las pruebas de envejecimiento acelerado que se basaban en calor seco y una sola temperatura, señalando que la humedad relativa afecta los procesos químicos que producen la degradación del papel y que las reacciones que causan la degradación tienen diferentes energías de activación . Esto llevó a investigadores como Baer y Lindström a defender técnicas de envejecimiento acelerado utilizando la ecuación de Arrhenius y una humedad relativa realista. [1]
Las técnicas de envejecimiento acelerado, en particular las que utilizan la ecuación de Arrhenius, han sido criticadas con frecuencia en las últimas décadas. Mientras que algunos investigadores afirman que la ecuación de Arrhenius se puede utilizar para predecir cuantitativamente la vida útil de los artículos probados, [4] otros investigadores no están de acuerdo. Muchos argumentan que este método no puede predecir la vida útil exacta de los artículos evaluados, pero que puede usarse para clasificar los artículos según su permanencia. [5] [6] Algunos investigadores afirman que incluso esas clasificaciones pueden ser engañosas y que estos tipos de pruebas de envejecimiento acelerado sólo pueden usarse para determinar si un tratamiento particular o una calidad del papel tiene un efecto positivo o negativo en la permanencia del papel. [7]
Hay varias razones para este escepticismo. Un argumento es que a temperaturas más altas tienen lugar procesos químicos completamente diferentes que a temperaturas más bajas, lo que significa que el proceso de envejecimiento acelerado y el proceso de envejecimiento natural no son paralelos. [1] [7] [8] Otra es que el papel es un "sistema complejo" [5] y la ecuación de Arrhenius sólo es aplicable a reacciones elementales. Otros investigadores critican la forma en que se mide el deterioro durante estos experimentos. Algunos señalan que no existe un punto estándar en el que un documento se considere inutilizable para fines bibliotecarios y de archivo. [8] Otros afirman que no se ha demostrado de forma convincente el grado de correlación entre las propiedades mecánicas macroscópicas del papel y el deterioro químico molecular. [5] [9] Se han documentado reservas sobre la utilidad de este método en la industria automotriz como método para evaluar el comportamiento frente a la corrosión [10] [11]
En un esfuerzo por mejorar la calidad de las pruebas de envejecimiento acelerado, algunos investigadores han comenzado a comparar materiales que han sufrido envejecimiento acelerado con materiales que han sufrido envejecimiento natural. [12] La Biblioteca del Congreso, por ejemplo, inició un experimento a largo plazo en 2000 para comparar materiales envejecidos artificialmente con materiales a los que se les permitió sufrir un envejecimiento natural durante cien años. [13]
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace ), Porck, HJ (2000). Tasa de degradación del papel: el valor predictivo de las pruebas de envejecimiento artificial. Amsterdam: Comisión Europea de Preservación y Acceso.