Cajal, inventor

Cajal fue una persona enormemente curiosa, muy abierto a la innovación, creativo, muy atento a los nuevos avances científicos que se producían en las naciones más avanzadas del planeta y deseoso, a menudo, de poner manos a la obra, experimentar por sí mismo el funcionamiento de las técnicas y aparatos disponibles y utilizar su inteligencia para perfeccionar la creciente oferta de nuevas máquinas.

Uno de esos nuevos inventos, procedente como muchos otros de los laboratorios de Edison, asombró a los países civilizados: el fonógrafo. Aunque como en muchas otras invenciones norteamericanas existían antecedentes europeos como el fonoautógrafo inventado por el francés Édouard-Léon Scott y patentado en 1857, fue Edison el primero que patenta, comercializa y distribuye por todo el mundo un aparato capaz de reproducir sonidos grabados. El fonógrafo utiliza un sistema de grabación mecánica en el cual las ondas sonoras son transformadas por un transductor en vibraciones mecánicas que, a su vez, mueven un estilete que labra un surco helicoidal sobre un cilindro que gira movido por una manivela. El mismo sistema, operado a la inversa, permite reproducir y escuchar esos sonidos.

Al principio el fonógrafo utilizaba cilindros de cartón recubiertos de estaño, más tarde de cartón parafinado y finalmente, de cera sólida, de mayor calidad y durabilidad. Cajal fue seducido por el nuevo aparato que lograba llevar la voz de los grandes de la ópera a todos los hogares, pero él no era un consumidor al uso y no se resignó con los defectos que aún mostraba el aparato de Edison, fundamentalmente las distorsiones que se producían en los sonidos más intensos.  La voz resultaba “chirriante, estridente e insoportable para todo oído delicado“. Cajal usó lo que utilizaba siempre, la extensión de su ojo, el microscopio, y la observación microscópica le permitió apreciar que la deformación que se producía en los sonidos de mayor volumen era la consecuencia de la distribución desigual de la resistencia ofrecida por la cera al punzón de movimiento vertical que inscribía los sonidos en los surcos; es decir, aunque a ese sonido le correspondiera un nivel determinado de profundidad en la cera, el estilete encontraba demasiada resistencia y no alcanzaba el nivel adecuado con lo que al ponerlo en marcha en el modo “reproducción” el sonido producido no correspondía al sonido original.

Cajal pensó con una enorme intuición que la solución era sustituir la “escritura” vertical por una “horizontal” haciendo que el punzón vibrase paralelamente a la superficie de una lámina, “trazando sobre placa de cristal o metal raya continua o sinuosa“. Lo más difícil era la idea y Cajal la encontró pero necesitaba alguien que construyera un prototipo y que solucionara los detalles técnicos de fabricación, algo que estaba fuera de la formación y experiencia de don Santiago y para lo que no halló un socio. Fue una pena porque la idea de Cajal era superior en aquel momento al fonógrafo de Edison que se vendía «como rosquillas» por todo el mundo.

Años después, en su visita a los Estados Unidos, con motivo de su invitación al centenario de la Universidad de Clark, pudo ver una nueva máquina que sustituía al fonógrafo, el gramófono. Era la misma idea que había tenido Cajal solo que como dijo Blas Cabrera «complementada con aquello que no le supieron dar los técnicos a los que tuvo que acudir en nuestra patria». El nuevo aparato utilizaba un disco plano, la misma idea de Cajal, y ha sido el fundamento de la industria musical durante todo el siglo XX desde los discos de pizarra a los vinilos, a los CD, a los DVD.

Cajal propuso también soluciones para otros dos problemas que tenía el gramófono: la poca sensibilidad, siendo difícil o imposible grabar un discurso aunque se hubiera pronunciado a corta distancia, y la poca potencia del sonido emitido. Para solucionar el tema de la poca sensibilidad, Cajal inventó fotofonógrafo. En este aparato el sonido se registraba mediante un haz de luz proyectado sobre un espejo circular fijado a una membrana de mica que recibía las vibraciones del sonido. La luz reflejada en el espejo impresionaba una placa fotográfica sometida a un movimiento giratorio. Una vez más, Edison había desarrollado una idea semejante y “había obtenido patente, poco antes, para un invento, si no igual, fundado también en el mismo principio“.

Para amplificar el sonido, Cajal inventó el microfonógrafo. El sonido se transmite a través de una aguja de acero aun disco giratorio de cristal recubierto con negro de humo. Se realiza una copia dos o tres veces mayor utilizando el procedimiento del colodión y, por último, se hace un fotorrelieve de cristal cubierto de gelatina bicromatada. De este modo se consiguen “grandes discos, que montados en una rueda giratoria movida a manubrio, se hacen oír a grandes distancias“.

Otro ámbito en el que Cajal demostró su capacidad como inventor y su fracaso como emprendedor fue la fotografía. Cajal, un apasionado de la fotografía, fabricaba sus propias placas de gelatino-bromuro con una excelente calidad, y consiguió producir unas placas que solo necesitaban tres segundos, en vez de los habituales tres minutos de las placas de colodión húmedo. Fue un precursor de las «instantáneas», las fotografías de exposición corta que se harían con el mercado. Realizó una prueba en una corrida de toros en Zaragoza y fue un éxito en los medios profesionales pero no surgió ningún socio capitalista y cuando estaba animado a hacerlo por su cuenta le llegó la noticia de que Edison acababa de patentar un sistema fotográfico con los mismos principios teóricos. Como él mismo decía «habría podido crear en España una industria importantísima…» No era una exageración, unos años antes, en la década de los 1850 era tal el interés en Europa por la nueva técnica de registro de imágenes que R. Neard había ganado en un solo año unas 40.000 libras y Disideri unas 48.000, auténticas fortunas, a través de la comercialización de daguerrotipos y placas, a pesar de que todavía eran muy imperfectos, mucho peores que los de Cajal.

En este ámbito de la fotografía, Cajal exploró también los métodos aditivos o sustractivos para obtener fotos en color, admira los avances de los hermanos Lumière que consiguen la placa autocroma y describe en detalle los diferentes retículos constituyentes del color, capas sucesivas de emulsión y colorantes, con los que se construyen las placas. Don Santiago fabrica su propio retículo a base de bloques de seda que corta con el micrótomo —el aparato que usaba en el laboratorio para conseguir finas secciones de cerebro— y con eso consigue unos finos cortes de 8 micrómetros de espesor que luego deposita sobre un soporte de vidrio. Lo denomina el “retículo microtómico de Cajal” y comenta en su libro sobre la fotografía que no lo ha patentado y que presenta la ventaja de producir colores de gran intensidad y pureza pero la dificultad para su desarrollo por la ausencia en España de fabricantes de placas. De nuevo, una invención notable que no se fabrica en serie, no se comercializa y nunca llega al mercado.

Otro ámbito en el que también fue un precursor fue el del microfilm. No fue el inventor como se ha dicho alguna vez pues ya John Benjamin Dancer en 1839 empezó a fotografiar textos e hizo las primeras fotos microscópicas montadas en portaobjetos de microscopio, y René Dragon obtuvo la primera patente utilizando las técnicas de Dancer en 1857 y vendía dijes con microfotografías para los enamorados, pero Cajal exploró también sus posibilidades y se conserva un autorretrato de él reducido cuatro veces para su observación al microscopio.

Quizá hay que incluir también en su haber como inventor la gran cantidad de mejoras técnicas y nuevos avances producidos en el ámbito de las tinciones e impregnaciones histológicas. Entre ellas están el método del nitrato de plata de Cajal para terminaciones nerviosas o el método del sublimado de oro de Cajal para el estudio de la astroglía, dos técnicas que aunque se usen poco en la actualidad forman parte del arsenal metodológico clásico de los laboratorios de Neuromorfología.

Como pasa a menudo en la vida, aunque en su juventud y madurez Cajal tuvo esa viva inteligencia práctica y ese espíritu innovador, con los años desarrolló una actitud mucho más crítica sobre las nuevas tecnologías. En su libro El mundo visto a los ochenta años. Memorias de un arterioesclerótico, escrito a comienzos de los 1930, se queja en un capítulo titulado El delirio de la velocidad de esa locura por movernos cada vez más rápido. A esa manía achaca haber perdido el placer sencillo de explorar el terreno, de ver los paisajes pintorescos o las ruinas históricas. Cajal protesta:

Todo esto pasó a la historia. Los ingenuos no podían soportar tanta lentitud y tanta barbarie, e inventaron para remediarlas la locomotora. Desde entonces, tiempo y espacio nos impacientan y atosigan.

Es curioso porque precisamente el ferrocarril fue una de las cosas que más le impactó en la adolescencia y así cuenta en su autobiografía Mi infancia y juventud, cuando a los 14 o 15 años subió con su abuelo en la estación de Almudévar para dirigirse a Huesca:

 …Y así, cuando apareció el tren experimenté sensación de sorpresa mezclada de pavor. A la verdad, el aspecto del formidable artilugio era nada tranquilizador. Delante de mí avanzaba, imponente y amenazadora, cierta mole negra, disforme, compuesta de bielas, palancas, engranajes, ruedas y cilindros. Semejaba a un animal apocalíptico, especie de ballena colosal forjada con metal y carbón. Sus pulmones de titán despedían fuego; sus costados proyectaban chorros de agua hirviente; en su estómago pantagruélico ardían montañas de hulla; en fin, los, poderosos resoplidos y estridores del monstruo sacudían mis nervios y aturdían mi oído. Al colmo llegó mi penosa impresión cuando reparé sobre el ténder dos fogoneros, sudorosos, negros y feos como demonios, ocupados en arrojar combustible al anchuroso hogar. Miré entonces a la vía y creció todavía mi alarma al reparar la desproporción entre la masa de la locomotora y los endebles, roñosos y discontinuos railes debilitados además por remaches y rebabas. Cuando el tren los pisaba parecían gemir dolorosamente, doblegándose al peso de la mole metálica. El valor me abandonó por completo.

Paralizado por el terror, dije a mi abuelo:

-¡Yo no me embarco!… Prefiero marchar a pie…

En sus últimas memorias, tras comentar como un cascarrabias sobre esa manía de la velocidad, continúa sus críticas ahora contra el automóvil:

Pero no bastó el tren para satisfacer el loco afán de rapidez vertiginosa. Surgió, cual milagro de la mecánica yanqui o francesa, el automóvil. Y nosotros que apenas disponíamos de pecunia para viajar en ferrocarril, acogimos frenéticos la nueva invención y su derivado, el siniestro autobús.

Puestos a criticar el automóvil, Cajal no desperdicia ningún argumento:

…el automóvil ha producido efectos morales inesperados en las grandes urbes. De hecho, el callejeo indolente y el piropo gentil a las buenas mozas han quedado suprimidos. Mujeres y hombres cuidan vigilantes de resguardar sus palmitos del ataque de los brutales caballos mecánicos.

La conclusión es terrible:

El artefacto automotor es una máquina deleznable. El menor choque la deteriora. Y hay que recomponerla y, lo que es más oneroso, renovarla cada cuatro o seis años, vidas media del automóvil. Acondicionadas las carreteras por carros y caballerías, las hemos convertido en pistas de campeonatos. Y la carretera se ha vengado de nuestra imprudencia causándonos toda clase de accidentes luctuosos.

El siguiente apartado de este capítulo tiene un título también bastante gráfico: El aeroplano homicida al que califica de «nuevo juguete peligrosísimo», y lo describe como «audaz y temerario en la guerra, es casi tan temible en la paz», «Moloc de la ciencia aplicada al que se sacrifican anualmente centenares de víctimas». Cajal dice que «no conozco ningún aviador activo que haya alcanzado la cincuentena. Todos mueren de accidente, y lo curioso es que en ninguna nación faltan candidatos a la muerte violenta».

Cajal termina afirmando que «los motores de explosión son instrumentos reguladores de la demografía. Gracias a ellos se mantiene da cifra de población en límites prudenciales». Un mensaje malthusiano demoledor para un gran invento y el principal desarrollo industrial del siglo XX, de quien tuvo también mucho de inventor.

Finalmente, Cajal comenta, también en esta última obra, la autobiografia El mundo visto a los ochenta años los problemas para nuestro país por importar los nuevos inventos y no ser capaces de generarlos y comercializarlos, dañando gravemente nuestra balanza de exportaciones e importaciones. Así, comenta don Santiago, mientras que en algunas disciplinas científicas comenzamos a estar a los niveles de otro países, en otras no así y «sobre todo en el ámbito de la invención industrial». Para él «los inventos y manufacturas ingeniosas de los países prósperos donde la ciencia se aproximó a la vida, fortificándola y embelleciéndola, nos explotan y empobrecen». Cajal concluye preocupado sobre el desequilibrio comercial, la incesante depreciación de la moneda y como «gozamos con alegre confianza de los refinamientos de la civilización, sin percatarnos de que cada mercancía importada, sin la contrapartida correspondiente, es una acusación de nuestra indigencia inventiva y un triste presagio de la ruina nacional». Cajal se queja de que hasta las balanzas de las tiendas de ultramarinos sean de importación extranjera, que los mejores inventores españoles como La Cierva y Torres Quevedo hayan tenido que desarrollar en fábricas extranjeras sus inventos, de que no sepamos construir ni los objetos más sencillos como una máquina de coser o de escribir, o una modesta y cómoda balanza, de que el gobierno no impulse la actualización de nuestras fábricas, de que no sepamos salir de lo que él denomina nuestra postración industrial. Un mensaje de regeneración y patriotismo, las constantes de toda su vida, también en el ámbito de la invención como factor clave para el desarrollo económico y social del país. Un mensaje que desgraciadamente sigue en buena parte vigente.

 

Para leer más:

• Cabrera y Felipe B (1936) Evolución de los conceptos físicos y lenguaje. Discurso de ingreso en la Real Academia Española. http://www.rae.es/sites/default/files/Discurso_de_ingreso_Blas_Carrera_y_Felipe.pdf
• Freire M, García-López P (2008) Cajal: ciencia, arte y técnica de lo microscópico. En: El discreto encanto de la tecnología. Artes en España. Giannetti C, ed.) Ministerio de Cultura, Madrid.
• Ramón y Cajal S (2004) La fotografía de los colores: Fundamentos científicos y reglas práctica. Nicolás Moya, Madrid 1912, 2ª ed. Ed. Clan, Madrid.
• Ramón y Cajal S (2007) Mi infancia y juventud. El mundo visto a los ochenta años. Ed. Prames, Zaragoza.