| Terapascales (TPa) | Nanopascales (nPa) |
|---|---|
| 1 Terapascal | 1 × 1021 nPa |
| 2 Terapascales | 2 × 1021 nPa |
| 3 Terapascales | 3 × 1021 nPa |
| 4 Terapascales | 4 × 1021 nPa |
| 5 Terapascales | 5 × 1021 nPa |
| 10 Terapascales | 1 × 1022 nPa |
| 20 Terapascales | 2 × 1022 nPa |
| 25 Terapascales | 2.5 × 1022 nPa |
| 50 Terapascales | 5 × 1022 nPa |
| 100 Terapascales | 1 × 1023 nPa |
| Referencia | Terapascales (TPa) | Nanopascales (nPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 0.000000101325 TPa | 1.01325 × 1014 nPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 0.000000016 TPa | 1.6 × 1013 nPa |
| A car tyre | 0.00000022 TPa | 2.2 × 1014 nPa |
| A racing bicycle tyre | 0.0000006 TPa | 6 × 1014 nPa |
El terapascal es una unidad de presión igual a mil gigapascales, escrito TPa. Son diez millones de bar. Nada construido por ingenieros trabaja a esta presión, y la unidad pertenece en cambio a dos rincones bien distintos de la ciencia: la rigidez de los materiales más resistentes que se conocen y el interior de los planetas grandes.
Las nanoestructuras de carbono la pusieron en el mapa. Un nanotubo de carbono de pared simple tiene un módulo de Young cercano a un terapascal, y una lámina de grafeno otro tanto, lo que los convierte en los materiales más rígidos jamás medidos en relación con su peso. El diamante, referencia durante mucho tiempo, se sitúa en 1,2 terapascales. Esas tres cifras son la razón de que la unidad aparezca siquiera en la ciencia de materiales.
La rigidez a este nivel no es lo mismo que la resistencia. Un nanotubo se opone enormemente al estiramiento, pero una fibra real hecha de muchos falla a una tensión mucho menor, porque los tubos se deslizan unos sobre otros. Confundir un módulo de un terapascal con una resistencia a rotura de un terapascal es uno de los errores más comunes en las descripciones divulgativas de estos materiales.
El interior de los planetas alcanza presiones de terapascal auténticas. El centro de Júpiter se estima en tres o cuatro terapascales, y los núcleos de gigantes gaseosos mayores por encima de eso. En tales condiciones el hidrógeno se comporta como un metal, y eso es lo que genera el campo magnético del planeta, de modo que la unidad describe un estado de la materia y no una carga sobre una estructura.
Los laboratorios pueden alcanzarla ya de forma fugaz. La compresión por choque impulsada por láser y las técnicas magnéticas pulsadas llevan las muestras al rango del terapascal durante nanosegundos, tiempo suficiente para registrar cómo responden la densidad y la estructura de un material. Esos experimentos son la única evidencia directa disponible sobre la materia en las condiciones del interior de los planetas gigantes.
Para hacerse a la escala, un terapascal son diez millones de veces la presión atmosférica y unas tres veces la presión del centro de la Tierra. La cifra deja de ser algo que una persona pueda sentir y se convierte en la descripción de lo que hacen los átomos cuando se los aprieta lo bastante como para cambiar su química.
Un terapascal equivale a 1 000 000 000 000 de pascales, a 1000 gigapascales, a 10 000 000 de bar o a unos 145 millones de libras por pulgada cuadrada.
El nanopascal es una unidad de presión igual a la milmillonésima parte de un pascal. Su símbolo es nPa. Marca el extremo lejano de la escala de presiones, la región en que la idea de presión como empuje sobre una superficie deja de servir y pasa a ser una afirmación sobre lo pocas partículas que hay.
El hogar más claro de la unidad es el vacío extremadamente alto. El vacío corriente de laboratorio llega a los milipascales; el ultraalto vacío, empleado por la física de superficies y por los tubos de haz de los aceleradores de partículas, llega a los micropascales. Por debajo está el vacío extremadamente alto, en nanopascales y menos, y alcanzarlo exige una cámara estanca, horas de horneado a doscientos grados para expulsar el gas del propio metal y bombas que atrapan moléculas en vez de empujarlas.
A esas presiones una cámara no está vacía. Un nanopascal contiene todavía algo así como un cuarto de millón de moléculas por centímetro cúbico, lo que parece muchísimo hasta compararlo con los veinticinco trillones que hay en ese mismo volumen de aire de una habitación. Lo que importa no es el número sino el recorrido libre medio: una molécula viaja ahora miles de kilómetros antes de chocar con otra, de modo que golpea las paredes mucho antes de encontrarse con una vecina.
Ahí está justamente la cuestión. La ciencia de superficies necesita que una muestra siga limpia durante todo el experimento, y a presión ordinaria una superficie recién hecha queda cubierta por una capa de gas adsorbido en cosa de un nanosegundo. A un nanopascal esa misma superficie sigue limpia durante días. El vacío no está para quitar aire sino para comprar tiempo.
El espacio ofrece la comparación natural. La órbita baja terrestre ronda el micropascal, aún lo bastante densa como para que la atmósfera frene a los satélites y acabe por hacerlos caer. El espacio interplanetario anda en nanopascales. El espacio interestelar está mucho más abajo, en torno al femtopascal, que ninguna bomba terrestre ha igualado jamás: los mejores vacíos de laboratorio siguen siendo más densos que el espacio entre las estrellas.
La presión de radiación cae en terreno parecido. La luz solar sobre una superficie perfectamente absorbente, a la distancia de la Tierra, ejerce unos 4,5 micropascales, y a la distancia de los planetas exteriores baja a nanopascales. Las velas solares trabajan con estas cifras, y por eso han de ser enormes y ligeras para reunir una fuerza aprovechable.
Un nanopascal equivale a 0,000000001 pascales, a 0,001 micropascales, a 1000 picopascales o a unas 0,000000000000145 libras por pulgada cuadrada.