Un motor de explosión es aquél que funciona mediante un ciclo termodinámico de combustión interna denominado Otto: cuando una chispa generada por el combustible expande un gas que empuja el pistón y éste, a través de una biela, hace girar un cigüeñal. Ahora bien, ¿puede utilizarse eso para hacer música? Por increíble que parezca la respuesta es sí y, de hecho, existe un instrumento con ese sistema ya desde el último cuarto del siglo XIX: el pirófono.

Desde el XVII se venían haciendo experimentos para conseguir un vehículo movido a vapor. El jesuita flamenco Ferdinand Verbiest fabricó el primero en 1672 y después le siguió el Fardier à vapeur de Nicolas-Joseph Cugnot en 1769. Saltando a 1801, Richard Trevithick presentó la Puffing Devil, una locomotora sin raíles, pero hubo que esperar a 1863 para que el ingeniero belga Etienne Lenoir patentara el Hippomobile, un carruaje de tres ruedas al que incorporó un motor que usaba trementina como combustible y que se considera el primer automóvil propiamente dicho, aunque ese honor suele atribuirse al Benz Patent-Motorwagen de Karl Friedrich Benz en 1886.

Entremedias, en 1860, Lenoir creó el primer motor de combustión interna quemando gas dentro de un cilindro y en 1867 el alemán Nikolaus August Otto tuvo la idea de hacer uno que empleaba gasolina , pasando a ser el modelo en el que se basaron los motores de cuatro tiempos en lo sucesivo; el coche de Benz funcionaba precisamente con ese combustible.

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Una armónica de cristal. Crédito: Dragon Librarian / Wikimedia Commons

Ahora bien, la idea de la combustión interna resultó tener otras asombrosas aplicaciones y una de ellas fue la música, siguiendo la dinámica dieciochesca de inventar nuevos instrumentos, acorde a la época de la Ilustración que se vivía.

Ya vimos en otro artículo cómo Richard Pockrich creaba el arpa de vidrio y Benjamin Franklin hacía otro tanto con la armónica de cristal. En esa línea, el primero en darse cuenta de que una llama dentro de un tubo de vidrio produce un sonido propio fue Bryan Higgins, un filósofo irlandés aficionado a la química que, trabajando con calor, lo puso en práctica en 1777 calentando hidrógeno.

De ese modo abrió el camino para que, cuarenta y un años más tarde, el famoso físico y químico Michael Faraday atribuyera tonos a cada una de esas súbitas miniexplosiones, en función de las características de cada tubo.

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Georges Frédéric Eugène Kastner fotografiado en 1882, el año de su muerte. Crédito: Dominio público / Wikimedia Commons

Esos trabajos fueron continuados y perfeccionados por el físico irlandés John Tyndall, cuyas investigaciones versaban sobre el calor y los gases. Tyndall demostró que se puede obtener sonido de una o más llamas dentro de un tubo si se las coloca cerca de un tercio de la longitud de éste y el volumen ígneo no es excesivo. La explosión se produce a una velocidad que coincide con la frecuencia fundamental (la más baja de una forma de onda periódica) o con uno de los armónicos del tubo (la serie armónica es una sucesión de sonidos cuyas frecuencias son múltiplos enteros positivos de una nota base, la mencionada fundamental).

Así llegamos a la segunda mitad del siglo XIX, cuando aparece el pirófono de la mano de Georges Frédéric Eugène Kastner. Nacido en Estrasburgo en 1852, su padre fue el compositor y musicólogo Jean-Georges Kastner y su madre Léonie Kastner-Boursault, acaudalada hija de un célebre actor y director teatral. El progenitor tenía un interés especial en hacer música para nuevos instrumentos y firmó varias obras para bombardino y saxofón alto que acababa de inventar Adolphe Sax, por lo que resulta obvió que transmitió esa afición a su vástago.

Éste estudió química de forma autodidacta y, gracias a la financiación de su madre, montó su propio laboratorio cuando sólo tenía dieciséis años. Sobre todo investigó sobre electricidad -patentó un motor eléctrico en 1870- vibraciones y gases, dedicándose a ello tan intensamente que, junto con una depresión causada por el fallecimiento de su padre, le afectó a la salud y en 1876 terminó enfermando. Empeoró progresivamente sin que su paso por varios balnearios resultara eficaz. Se ignora qué enfermedad padecía, probablemente adquirida o agravada durante el asedio de Estrasburgo en la Guerra Franco-Prusiana, en el que colaboró cuidando heridos.

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El pirófono de Kastner. Crédito: Edelseider / Wikimedia Commons

En cualquier caso, fuera cual fuese la causa, murió en 1882, en plena juventud; tenía sólo treinta años y fue enterrado en el cementerio Saint-Gall de su ciudad natal. Pero antes de ese trágico y prematuro final, justo al acabar la guerra y establecido en París, ciudad en la que vivía desde niño, ya había empezado a trabajar en el pirófono. Presentó un primer modelo funcional en la Académie des sciences de l’Institut de France, y en la Weltausstellung (Exposición Mundial) que se celebró en Viena en 1873, mejorándolo en los años siguientes y patentándolo en varios países.

La patente misma explicaba su funcionamiento:

Es bien sabido que si se introduce una llama de gas hidrógeno en un tubo de vidrio u otro tubo y se coloca de manera que pueda vibrar, se forma alrededor de esta llama, es decir, sobre toda su superficie envolvente, una atmósfera de gas hidrógeno que, al unirse con el oxígeno del aire del tubo, arde en pequeñas porciones, cada una compuesta de dos partes de hidrógeno por una de oxígeno, produciendo la combustión de esta mezcla de gases una serie de ligeras explosiones o detonaciones.

Si se introduce dicha mezcla gaseosa, explotando en pequeñas porciones a la vez, en un punto situado aproximadamente a un tercio de la longitud del tubo desde el fondo, y si el número de estas detonaciones es igual al número de vibraciones necesarias para producir un sonido en el tubo, se cumplen todas las condiciones acústicas requeridas para producir un tono musical.

Este sonido puede ser provocado ya sea, primero, aumentando o reduciendo la altura de la llama, y ​​consecuentemente aumentando o disminuyendo su superficie envolvente, de manera que el número de detonaciones ya no corresponda con el número de vibraciones necesarias para producir un sonido musical en el tubo, o, segundo, colocando la llama a tal altura en el tubo que evite la vibración de la película envolvente.

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El músico alemán Wendelin Weissheimer tocando un pirófono. Crédito: Thomas Goller / Wikimedia Commons

En un órgano es el flujo de aire el que empuja una especie de labio que hace vibrar cada tubo según la tecla que se toque. En el pirófono -al que se llamaba órgano de fuego-esa vibración viene de lo que se denomina llamas cantoras, generadas por entre seis y dieciséis quemadores de gas, a veces más, que se subdividen en pequeñas llamas individuales a lo largo de la diversa longitud de los tubos. Cubre tres octavas en la escala cromática o dodecafónica (la que está formada por una docena de notas diferentes dentro de cada octava -el intervalo de ocho grados entre dos notas-, cada una a un semitono de distancia) y el sonido resulta similar al de la voz humana.

El funcionamiento del pirófono también era parecido al del calíope u órgano de vapor, otro instrumento musical anterior que suena merced a un flujo de vapor que pasa por unos silbatos. Inventado en 1855 por el estadounidense Joshua C. Stoddard, se utilizó sobre todo en el mundo del circo al montarse sobre carros de caballos muy ornamentados que servían para anunciar las funciones. Al principio empleaba un cilindro metálico con unos dientes que abrían válvulas para hacer sonar los silbatos (de locomotora, los originales), igual que las cajas de música, pero luego Stoddard sustituyó dicho rodillo por un teclado.

Sin embargo el calíope era de combustión externa, no interna, por lo que su stacatto (la articulación en la notación musical) resultaba algo diferente. El sonido del pirófono es más seco y con mayor rango de tonos, puesto que el intérprete puede modular la combustión intensificando o rebajando la llama de cada tubo de vidrio, la cámara de resonancia; es decir, se controla la explosión que produce el tono, no el escape de esa explosión, como pasaba en el calíope. Éste, de todos modos, pasó de moda en cuanto lo hicieron los motores de vapor.

Volviendo a Kastner, en 1875, donó un pirófono a la Royal Institution of Great Britain y pasó la última etapa de su vida intentando comercializar su invento; no tuvo mucha suerte. El músico charles Gounod incluyó un pirófono en su ópera Juana de Arco (1873) y Wendelin Weissheimer compuso Cinco sonetos sagrados para voz, flauta, oboe, clarinete, pirófono y piano (1880), pero uno de los primeros modelos estalló durante un concierto e hirió al intérprete, generando desconfianza. Además, la delicada salud del inventor le impedía viajar para presentarlo adecuadamente y de nuevo tuvo que ser Léonie, la madre de Kastner, la que acudiera en ayuda de su hijo o, mejor dicho, de su invento.

Fue ella quien lo presentó en la International Inventions Exhibition (Exposición Internacional de Invenciones) de Londres en 1885, tres años después de haber fallecido su vástago. Por otra parte, era viuda desde 1867, pero en 1872 conoció al empresario y filántropo Henri Dunant, cofundador de la Cruz Roja, del que se hizo amiga íntima y a quien confió comercializar el pirófono.

Gracias a ello, el instrumento sobrevivió a su creador aunque nunca llegó a ser de uso frecuente y experimentó algún pequeño cambio con el paso del tiempo: en los pirófonos actuales no suele usarse hidrógeno sino propano -gasolina, incluso- y suelen acompañar la música visualmente, haciendo que las llamaradas emerjan de los tubos.

FUENTES

Georges Frédéric Eugène Kastner, Flammes chantantes

M. Dunant, The pyrophone

John Wade, The ingenious victorians. Weird and wonderful ideas from the age of innovation

Nature, Obituario de Frédéric Kastner

Wikipedia, Pyrophone

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