Tesla construye robots humanoides, desarrolla sistemas de asistencia al conductor e incluso envió un automóvil al espacio. Pero en el parabrisas del Cybertruck, los ingenieros tuvieron que usar una solución de más de 120 años: un enorme limpiaparabrisas mecánico de aproximadamente 1,2 metros de largo. Es el cepillo más grande de este tipo entre los automóviles de producción en serie, y su aparición es particularmente significativa en el contexto de los intentos de Tesla de reemplazar el diseño tradicional con un láser.

Tesla presentó una patente para un sistema de limpieza de vidrio con láser en 2019, en el mismo período en que se mostró el Cybertruck al público. La idea parecía mucho más futurista que un cepillo de goma común: una cámara debía detectar la contaminación, después de lo cual un láser pulsado la eliminaba de la superficie. Tesla consideró la tecnología no solo para los cristales de los automóviles, sino también para los paneles solares.

Sin embargo, el láser no apareció en el Cybertruck de producción. En su lugar, los ingenieros instalaron un limpiaparabrisas gigante con un potente accionamiento de 40 voltios y una solución aerodinámica especial que debe mantener el cepillo en el cristal a alta velocidad. La razón es simple: detrás del parabrisas del Cybertruck hay cámaras, por lo que un cristal limpio es de importancia práctica para el funcionamiento de los sistemas electrónicos del automóvil. Cuanto más depende un automóvil de las cámaras, mayores son los requisitos para su visibilidad.

Al mismo tiempo, la patente en sí no significa que la tecnología haya sido llevada a la producción en serie. El sistema de patentes protege una nueva idea técnica, pero la concesión de una patente no garantiza su viabilidad económica u operativa. En el caso de Tesla, la limpieza con láser siguió siendo un desarrollo prometedor, mientras que en el automóvil apareció un limpiaparabrisas muy grande, pero completamente tradicional.

Un invento que sobrevivió al automóvil

La historia del limpiaparabrisas comenzó mucho antes de la aparición de los automóviles modernos. En 1902, Mary Anderson, durante un viaje a Nueva York, observó cómo el conductor de un tranvía se veía obligado a abrir la ventana y limpiar manualmente el cristal de nieve y hielo. Después de eso, desarrolló un diseño con una palanca desde el interior y una tira de goma en el exterior, y en 1903 obtuvo una patente.

Anderson intentó interesar a los fabricantes en su invento, pero no logró el éxito comercial. La patente finalmente expiró, y la inventora prácticamente no ganó nada con ella. Hoy en día, el principio propuesto por Anderson se utiliza en casi todos los automóviles de producción en serie, aunque en las últimas décadas han cambiado los motores, los frenos, los faros y los sistemas electrónicos.

El limpiaparabrisas incluso sobrevivió a los intentos de hacerlo más inteligente. En la década de 1960, el ingeniero Robert Kearns desarrolló un modo de funcionamiento intermitente de los cepillos, en el que el limpiaparabrisas hace una pausa entre los movimientos durante una lluvia ligera. Después de un conflicto con los fabricantes de automóviles, Kearns demandó a grandes empresas durante muchos años y finalmente recibió pagos multimillonarios. La historia se hizo tan famosa que más tarde sirvió de base para la película «Flash of Genius».

Por qué el ultrasonido y el vidrio autolimpiante no funcionan

No solo se intentó reemplazar el cepillo mecánico con un láser. En 2013, McLaren anunció el desarrollo de un sistema que debía limpiar el vidrio con ultrasonido. Las vibraciones de alta frecuencia debían repeler el agua, la nieve, la suciedad y los insectos de la superficie, librando al automóvil de los limpiaparabrisas comunes.

El problema se encontró en la diferencia entre el agua limpia y la suciedad real de la carretera. Es relativamente fácil afectar las gotas de agua con ultrasonido, pero la suciedad seca, el polvo de la carretera y los restos de insectos están mucho más fuertemente unidos al vidrio. Para eliminar eficazmente tales contaminantes, se requeriría un sistema significativamente más potente, y con él aumentarían el tamaño, el costo y el consumo de energía.

Un problema similar surgió con los conceptos de vidrio autolimpiante. En 2008, el estudio italiano Fioravanti presentó un diseño en el que un campo eléctrico debía mover las partículas de contaminación hacia los bordes del vidrio. En la práctica, la tecnología podía afectar principalmente al polvo seco ligero, mientras que los contaminantes más densos aún requerían una eliminación mecánica.

Los recubrimientos hidrofóbicos resultaron ser significativamente más prácticos, pero tampoco eliminaron los limpiaparabrisas. El recubrimiento ayuda a que el agua se acumule en gotas y se escurra más rápidamente del vidrio, pero no elimina el polvo, la suciedad y los insectos. Por lo tanto, las composiciones modernas más bien complementan la limpieza mecánica que son capaces de reemplazarla por completo.

Por qué el cepillo común sigue ganando

La principal ventaja del limpiaparabrisas radica en su simplicidad. El borde de goma entra en contacto directo con el vidrio y elimina mecánicamente prácticamente todo lo que entra en la zona de limpieza: agua, nieve, suciedad y restos de insectos. No necesita sensores complejos, una fuente láser, un potente generador ultrasónico o un recubrimiento conductor especial.

También hay un aspecto económico. Un cepillo común es relativamente barato, se cambia rápidamente y no requiere un mantenimiento complicado. Si se desgasta, se puede reemplazar sin interferir con la electrónica del automóvil.

Al mismo tiempo, el diseño se mejora constantemente. Cambian la forma de los cepillos, los materiales de la goma, la aerodinámica, los accionamientos y los algoritmos de control automático. Pero el principio en sí sigue siendo el mismo, porque resuelve el problema principal de la manera más directa posible: la contaminación se desplaza físicamente del vidrio.

Es por eso que el Cybertruck resultó ser una buena ilustración de la contradicción de la tecnología automotriz moderna. El automóvil puede usar la electrónica, las cámaras y los sistemas de automatización más complejos, pero cuando se trata de una gruesa capa de suciedad en el vidrio, el cepillo de goma mecánico sigue siendo más práctico que el láser.

Cuando los limpiaparabrisas realmente pueden desaparecer

La industria automotriz podrá renunciar por completo a los limpiaparabrisas si la tarea en sí cambia. Un parabrisas grande es necesario principalmente para una persona que necesita una vista amplia y directa de la carretera. Para un automóvil autónomo, este elemento ya no es tan fundamental.

Si el control pasa completamente a la computadora, la información sobre la carretera se podrá obtener de cámaras, lidars y otros sensores ubicados en diferentes puntos de la carrocería. Una lente pequeña es mucho más fácil de proteger del agua y la suciedad que un parabrisas enorme.

Para cámaras individuales se puede utilizar soplado local, pequeñas boquillas u otros métodos de limpieza. Por lo tanto, la paradoja es que el limpiaparabrisas puede desaparecer no gracias a la invención de un cepillo más avanzado, sino porque el automóvil del futuro, en principio, puede no necesitar limpiar un vidrio enorme para la visión humana.

Mientras tanto, la situación es diferente. Tesla logró construir un automóvil con una enorme cantidad de electrónica moderna, pero en su parabrisas todavía se encontraba el viejo y confiable limpiaparabrisas. En 120 años, los ingenieros inventaron láseres, ultrasonido, sistemas electromagnéticos y recubrimientos autolimpiantes, pero el simple borde de goma sigue siendo la forma más universal de eliminar rápidamente la lluvia, la nieve y la suciedad de la carretera.

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