Incluso las navajas de acero más afiladas son arruinadas por tu cabello suave y tu barba, y así es como ocurre.

Ahora los ingenieros del MIT han estudiado el simple acto de afeitarse de cerca, observando cómo una cuchilla de afeitar puede dañarse al cortar el cabello humano, un material que es 50 veces más suave que la propia cuchilla.

Descubrieron que afeitarse el cabello deforma una cuchilla de una manera más compleja que simplemente desgastar el borde con el tiempo. De hecho, un solo mechón de cabello puede hacer que el filo de una cuchilla se astille en condiciones específicas. Una vez que se forma una grieta inicial, la cuchilla es vulnerable a más grietas. A medida que se acumulan más grietas alrededor del daño inicial, el filo de la navaja puede desgastarse rápidamente.

Además de brindarnos más detalles sobre la física detrás de este conocido problema, la investigación también podría sugerir formas en las que las cuchillas pueden afilarse mejor y mantenerse afiladas en el futuro; incluso la dirección de un corte podría marcar la diferencia.

Cem Tasan, metalúrgico del Massachusetts Institute of Technology (MIT), dijo en un comunicado:

“Nuestro principal objetivo era comprender un problema del que más o menos todos son conscientes: por qué las hojas se vuelven inútiles cuando interactúan con material mucho más blando. Encontramos los principales ingredientes del fracaso, lo que nos permitió determinar una nueva ruta de procesamiento para hacer cuchillas que puedan durar más”.

Tasan y sus colegas realizaron una serie de pruebas bajo la atenta mirada de un microscopio electrónico de barrido (SEM), que incluían tanto el afeitado facial normal como experimentos de laboratorio en los que los ángulos y las profundidades de corte podían controlarse cuidadosamente.

Un experimento de corte de cabello in situ en un microscopio electrónico de barrido, que muestra el proceso de astillado. Crédito: Gianluca Roscioli

Si bien se notó muy poco desgaste en los bordes de las maquinillas de afeitar, las imágenes de alta resolución mostraron la formación de astillas a lo largo de ciertas partes de las maquinillas de afeitar. Esto sucedió independientemente del grosor de los pelos que se cortaran.

Tasan agregó:

“Esto creó otro misterio: vimos astillado, pero no vimos astillado en todas partes, solo en ciertos lugares. Y queríamos entender, ¿en qué condiciones tiene lugar este astillado y cuáles son los ingredientes del fracaso?”.

Un análisis detallado de las imágenes del SEM mostró que las astillas no ocurrieron cuando el cabello estaba completamente perpendicular a la hoja: fue el acto de doblar el cabello lo que hizo que las astillas aparecieran, con daños generalmente en los lugares donde se encontraba el borde de la hoja, a los lados de las hebras de cabello.

Las simulaciones por computadora realizadas por los investigadores identificaron tres puntos probables de debilidad: cuando las hojas se encuentran con las hebras de cabello en ángulo, cuando la hoja no es uniforme en su composición de acero y cuando las hebras de cabello golpean la hoja en un punto de debilidad estructural, en esa falta de uniformidad.

Se realizó un experimento de corte in situ con un solo cabello para medir las cargas generadas en el filo de la cuchilla durante el afeitado. Crédito: Gianluca Roscioli

Con estos hallazgos, los investigadores piensan que el acero podría fabricarse mejor para que sea más resistente a estas microfisuras y las virutas que crecen a partir de ellas. Si eso sucede, nuestras maquinillas de afeitar podrían durar mucho más contra el vello suave de nuestro cuerpo.

Tasan concluyó:

“Somos metalúrgicos y queremos aprender qué rige la deformación de los metales, para poder fabricar mejores metales. En este caso, fue intrigante que, si cortas algo muy suave, como el cabello humano, con algo muy duro, como el acero, el material duro fallará”.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Science.

Fuente: MIT News / Science Alert