Seguro que esta situación le resulta familiar: está envolviendo un regalo para un amigo, con una mano sobre el papel de regalo para que no se escape y con la otra tratando de cortar una tira de cinta de adhesiva. Y entonces, cuando casi ha terminado, la última tira se rasga y se queda en una tira delgada y puntiaguda, y usted trata desesperadamente de sacar con la uña la punta de la cinta intentando, al mismo tiempo, que no se deshaga el envoltorio.
Aunque cueste creerlo, esta situación tan frustrante es objeto de una investigación seria emprendida por científicos del CNRS (Centro Nacional de Investigación Científica de Francia), la Universidad de Santiago de Chile y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (Estados Unidos). Su trabajo, que explica los mecanismos de la física que motivan lo que han dado en llamar «el problema del papel pintado», se ha publicado en Nature Materials.
«Usted quiere redecorar su dormitorio y arranca el papel pintado de las paredes. Consigue despegar un pico y estira de él deseando llegar hasta el suelo, pero se rasga formando un triángulo y hay que empezar de nuevo», explicó Pedro Reis, uno de los autores del artículo y docente de matemáticas aplicadas en el MIT.
Para entender mejor por qué ocurre esto, los investigadores diseñaron un sistema con el que hacer experimentos controlados. El sistema consiste en pegar en una superficie cinta adhesiva, en la que se hacen dos hendiduras para dar lugar a lengüetas, y después estirar de éstas con firmeza. Los investigadores tomaron nota de las formas de las tiras rasgadas resultantes y de las fuerzas mecánicas que dan lugar a cintas adhesivas con propiedades adhesivas y mecánicas distintas. Los físicos constataron que las tiras rasgadas suelen tener forma triangular y descubrieron cómo se forman desde un principio. Cuando se estira de un celofán adhesivo se acumula energía en el pliegue que se forma en el punto donde la cinta se despega de la superficie. La cinta puede liberar esa energía de dos maneras: despegándose de la superficie o estrechándose.
Los científicos distinguieron tres propiedades inherentes de los materiales adhesivos: su elasticidad, su energía adhesiva (con qué fuerza se pega a la superficie el adhesivo) y la energía de fractura (la dificultad para rasgarla). Los científicos han elaborado una fórmula que permite caracterizar una de estas propiedades partiendo de las otras dos y de una simple medición del ángulo del triángulo.
Se cree que sus resultados tendrán implicaciones importantes para la tecnología de materiales. Por ejemplo, podrían ayudar a los ingenieros a calcular una de las tres propiedades cuando ya se conocen las otras dos. Esto puede tener especial utilidad para fabricar películas ultrafinas, elementos fundamentales en muchos micro y nanosistemas. Estas películas, cuyas propiedades son difíciles de manipular, ya se encuentran en nuestra vida cotidiana, en forma de detectores de impactos en los air bags y de microespejos en proyectores de vídeo de segunda generación.
Aunque cueste creerlo, esta situación tan frustrante es objeto de una investigación seria emprendida por científicos del CNRS (Centro Nacional de Investigación Científica de Francia), la Universidad de Santiago de Chile y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (Estados Unidos). Su trabajo, que explica los mecanismos de la física que motivan lo que han dado en llamar «el problema del papel pintado», se ha publicado en Nature Materials.
«Usted quiere redecorar su dormitorio y arranca el papel pintado de las paredes. Consigue despegar un pico y estira de él deseando llegar hasta el suelo, pero se rasga formando un triángulo y hay que empezar de nuevo», explicó Pedro Reis, uno de los autores del artículo y docente de matemáticas aplicadas en el MIT.
Para entender mejor por qué ocurre esto, los investigadores diseñaron un sistema con el que hacer experimentos controlados. El sistema consiste en pegar en una superficie cinta adhesiva, en la que se hacen dos hendiduras para dar lugar a lengüetas, y después estirar de éstas con firmeza. Los investigadores tomaron nota de las formas de las tiras rasgadas resultantes y de las fuerzas mecánicas que dan lugar a cintas adhesivas con propiedades adhesivas y mecánicas distintas. Los físicos constataron que las tiras rasgadas suelen tener forma triangular y descubrieron cómo se forman desde un principio. Cuando se estira de un celofán adhesivo se acumula energía en el pliegue que se forma en el punto donde la cinta se despega de la superficie. La cinta puede liberar esa energía de dos maneras: despegándose de la superficie o estrechándose.
Los científicos distinguieron tres propiedades inherentes de los materiales adhesivos: su elasticidad, su energía adhesiva (con qué fuerza se pega a la superficie el adhesivo) y la energía de fractura (la dificultad para rasgarla). Los científicos han elaborado una fórmula que permite caracterizar una de estas propiedades partiendo de las otras dos y de una simple medición del ángulo del triángulo.
Se cree que sus resultados tendrán implicaciones importantes para la tecnología de materiales. Por ejemplo, podrían ayudar a los ingenieros a calcular una de las tres propiedades cuando ya se conocen las otras dos. Esto puede tener especial utilidad para fabricar películas ultrafinas, elementos fundamentales en muchos micro y nanosistemas. Estas películas, cuyas propiedades son difíciles de manipular, ya se encuentran en nuestra vida cotidiana, en forma de detectores de impactos en los air bags y de microespejos en proyectores de vídeo de segunda generación.
No hay comentarios:
Publicar un comentario