La Química de las bolas de golf

Desde mi entrada del 6 de marzo no he dicho una palabra adicional sobre el golf, actividad lúdica a la que denomino mi “burbuja” particular. No juego más días al año por un exceso de responsabilidad profesional que me va pesando con los años. Pasará al final que cuando me pese tanto que ya tenga que desprenderme de ella, estaré en un estado físico tan deteriorado que ya no podré jugar al golf de forma razonable. Pero así me hicieron y así me moriré.

El caso es que hoy me ha llegado un correo basura en el que se me propone un negocio que no aceptaré por pusilánime, no porque no me atraiga. Una empresa americana ReTeeGolf me propone que me convierta en empresario de un pingüe (según ellos) negocio que consiste en reciclar bolas de golf de las que se caen en los lagos de los múltiples campos que se van extendiendo a lo largo y ancho del mundo, incluido este pequeño País que viste boina.

Tomando los datos del escenario americano, la cosa promete. Cada año se pierden en los EEUU unos 300 millones de bolas de golf, fundamentalmente en los múltiples lagos que los diseñadores americanos gustan de colocar en esos campos de postal que vemos en la tele. Aproximadamente el 75% de esas bolas se recuperan y se vuelven a vender, generando un mercado que mueve unos 200 millones de dólares anuales. La empresa me ofrece por 3500 dólares un dispositivo que, arrastrado por una pequeña barca, barre de forma eficaz los fondos de esos lagos, capturando las bolas que yacen en los mismos como consecuencia de los miles de desdichados golpes de golfistas amateurs (y profesionales, que ellos también se bañan de vez en cuando).

No estoy muy ducho en hacer en economía de escala y poder calcular si con ese dispositivo, visitando los campos que me caen cerca, podría hacerme con un pequeño capitalito que me resarciera de los recortes que mi dilecto Consejero de Educación parece querer aplicar a todos los profesores de la UPV/EHU. Pero, por lo menos, la oferta me ha dado pie a una nueva entrada en la que retomar algo que, de pasada, dejé dibujado cuando estuve hablando de los cauchos. Vamos a profundizar un poco en la estructura de una bola de golf y en el papel jugado por la Química (de Polímeros, of course) en el desarrollo de ese aparentemente sutil aditamento del juego que corroe nuestras entrañas.

Hoy en día, la bola de golf se parece bastante a las del siglo XIX en cuanto a su tamaño, peso y, por supuesto, forma, pero las cosas han cambiado mucho en lo que se refiere a materiales que la conforman y, consiguientemente, en propiedades que como distancia a alcanzar, suavidad en el toque o velocidad de giro al volar hacen más fácil los logros del golfista medio. Muchas veces, todo lo relacionado con el golf en plan teórico parece cosa de de los físicos que aplican conocimientos de mecánica al impacto entre palo y bola, a la dinámica del movimiento antes y despues del impacto y cosas similares. Pero la cuestión de las distancias más largas en los golpes de salida y la suavidad en el toque en los golpes cortos es cosa que sólo la Química, en su aplicación al diseño de la bola, ha sabido resolver adecuadamente.

Ya los romanos jugaban a una especie de antepasado del golf llamado paganica, en el que con ramas de determinados árboles golpeaban una especie de bolas de cuero rellenas con plumas de aves. Aunque los primeros jugadores escoceses golpeaban bolas de madera maciza, en algún momento del siglo XVII recogieron el testigo de las primitivas bolas de plumas solo que ahora sometían a las plumas a un proceso en agua hirviendo (las llamadas featherie). Hacia 1850 entra en escena la bola denominada gutty. Básicamente se trataba de caucho natural proporcionado por un árbol llamado gutapercha (ver una entrada anterior para enterarse de este asunto de los cauchos). El látex exudado por esa planta, convenientemente calentado en agua y enrollado hasta formar una bola maciza, hizo furor en aquellos años no sólo por las mayores distancias alcanzadas sino porque la bola era prácticamente indestructible (aunque habría que saber cuantas se perdían en los arenales de los links escoceses). Hoy sabemos que la gutapercha es un polímero del trans 1,4 isopreno.

La progresiva industrialización de los cauchos naturales de diversa procedencia hizo que la compañía Goodrich, todavía hoy un gigante del caucho en automoción, desarrollara un nuevo tipo de bola a base de un corazón de caucho natural [poli (cis 1,4 isopreno)] recubierto de una capa de gutapercha. Posteriormente la gutapercha de la cubierta se sustituyó por otro caucho llamado balata. Gutapercha y balata son básicamente el mismo polímero, poli (trans 1,4 isopreno) aunque el diferente origen natural confiere a uno y otro propiedades algo distintas.

A final de los años 50, la DuPont (otra vez la DuPont) desarrolló un tipo de copolímero a base de etileno y ácido acrílico. Neutralizando el ácido con hidróxido sódico se obtuvo un material bautizado como ionómero que, vendido bajo el nombre comercial de Surlyn, sigue todavía en el mercado para múltiples aplicaciones. Cuando la cubierta de balata se cambió por una de Surlyn los resultados fueron espectaculares. Pero las bolas seguían teniendo la cubierta cosida sobre el corazón de caucho.

La primera bola sin costura fue desarrollada por la firma de deportes Spalding y consistía en un corazón de un caucho sintético de polibutadieno con una cubierta de una pieza de poliuretano, eventualmente sustituida por el propio Surlyn. De esa época datan denominaciones como bolas de larga distancia.

Hoy en día todo ha cambiado. Hay bolas tricapa en las que una capa de ionómero y otra de poliuretano se colocan sobre el corazón de la bola. Se juega con cationes diferentes al sodio en el ionómero. Se utilizan diferentes tipos de poliuretanos. Las bolas se especializan: bolas para distancias mayores, con mayor suavidad al toque, con diferente velocidad de giro en el aire o spinning, etc. Revisando patentes sobre materiales poliméricos es fácil encontrarse todos los meses con unas cuantas sobre bolas de golf con potenciales mejoras sobre las existentes.

Y luego está el asunto de los agujeros en la superficie o dimples. En una bola hay unos trescientos. Ahí si que la física juega su papel buscando un complejo equilibrio entre flujo estacionario y turbulento cuando la bola vuela en el aire. Pero, como ya establecí en la primera entrada, este es el blog de un químico y no quiero quitar el pan a nadie. Doctores en Física hay que juegan al golf..........