Termita contra caída libre
2014-09-29
Un compañero y yo estábamos debatiendo las virtudes relativas de varios métodos de destrucción segura de datos. Fantaseamos con la posibilidad de destruir los discos duros fundiéndolos con mezcla termita en llamas. Lo comparamos con el método menos químico de soltar los discos duros desde un avión y esperar que el impacto contra el suelo los destruya.
Impacto contra el suelo a velocidad terminal
La idea es que el disco duro cae a plomo, con su cara frontal apuntando hacia abajo. La caída no es libre en el sentido estricto porque hay resistencia aerodinámica, pero se habla de caída libre cuando el cuerpo no tiene la ayuda de dispositivos de frenada como los paracaídas.
Disco duro sostenido con la orientación que mantendría durante la
caída.
Cuando un objeto cae en el seno de la atmósfera, la resistencia aerodinámica se opone a su movimiento. Esta fuerza de resistencia crece y crece conforme aumenta la rapidez de caída y hay un punto, la velocidad terminal, en el que iguala la fuerza gravitatoria. Si las condiciones no varían, la rapidez de caída tiende asintóticamente a la velocidad terminal conforme la fuerza de resistencia se hace más y más próxima en valor absoluto a la fuerza de gravedad. Un método muy bueno para estimar la velocidad terminal se reduce a resolver la siguiente igualdad:
M g0 = (1⁄2) ρ V2 S CD.
En la anterior ecuación, M es la masa del objeto, g0 es la aceleración gravitatoria, ρ es la densidad atmosférica, V es la velocidad terminal, S es una superficie de referencia del cuerpo (por ejemplo, su área frontal) y CD es el coeficiente de resistencia, un número que depende de la forma del objeto, su orientación relativa al viento y el régimen de la corriente. La velocidad terminal es, por lo tanto,
V = √[(2 M g0) ⁄ (ρ S CD)].
Cerca del nivel del mar, tenemos que la aceleración gravitatoria g0 ≈ 9,8 m s−2 y la densidad del aire es ρ ≈ 1,2 kg m−3. Por su parte, un disco duro de 3,5 pulgadas tiene una masa típica M ≈ 640 g y un área frontal S ≈ 25 cm2. No tengo medidas directas del coeficiente de resistencia referido al área frontal, pero estimo que puede estar en el entorno de CD ≈ 0,4 (calculado de dos maneras diferentes a partir de datos dispersos de mi siempre útil Hoerner de resistencia aerodinámica). Con estos datos, la velocidad terminal queda en V ≈ 100 m s−1.
Al impactar contra el suelo, el disco duro acaba disipando toda su energía cinética. Esta energía es
(1⁄2) M V2 ≈ 3,3 kJ.
Es una cantidad de energía muy notable y es de esperar que un disco duro quede inutilizado al golpear el suelo a velocidad terminal.
Destrucción por mezcla termita en llamas
Hay varios tipos de mezcla termita. Una de gran densidad energética está hecha magnetita y aluminio. La reacción es la siguiente:
3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe.
Esta reacción libera casi 3,7 MJ por cada gramo de la mezcla original, con lo que hacen falta unos 910 mg para liberar la misma energía E = 3,3 kJ que el impacto del disco duro contra el suelo a velocidad terminal.
Supongamos que podemos modelar térmicamente un disco duro como un bloque de acero. El calor específico del acero es C = 0,49 kJ kg−1 K−1. Un disco duro de masa M = 640 g incrementaría su temperatura E ⁄ (M C) ≈ 11 K, lo que no es mucho, pero en el impacto contra el suelo el disco duro se deforma hasta hacerse irreconocible antes de que la energía se disipe significativamente en forma de calor.
Veredicto
Muy poca mezcla termita puede liberar mucha más energía que el impacto contra el suelo a velocidad terminal. Un método más potente para eliminar los datos sensibles de un disco duro podría consistir en introducirlo en un recipiente con una buena cantidad de mezcla termita en llamas y arrojarlo todo al suelo desde una gran altitud.
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