Las cuchillas de afeitar están fabricadas habitualmente con acero inoxidable, un material unas 50 veces más duro que el cabello humano. Sin embargo, pese a la diferencia de durabilidad entre uno y otro, el afeitarse provoca que las cuchillas se estropeen rápidamente. Ahora, ingenieros del MIT han estudiado este misterio y explican en la revista Science cuál es el origen de esta degradación.
C. Cem Tasan, Gianluca Roscioli y Taheri Mousavi, ingenieros de metalurgia en el MIT, explican que su objetivo era "comprender un problema del que más o menos todos son conscientes: por qué las cuchillas se vuelven inútiles cuando interactúan con un material mucho más blando".
Un simple cabello basta para intensificar las microgrietas
Los investigadores descubrieron que afeitarse deforma la cuchilla de una forma más compleja que el simple desgaste por rozamiento. Según el estudio, un simple cabello puede hacer que el borde de una cuchilla de acero inoxidable se astille en unas condiciones específicas. Y una vez se produce esta grieta inicial, la hoja es más vulnerable a las siguientes pasadas.
La estructura microscópica de la hoja es crucial para entender qué ocurre. El defecto viene provocado porque la microestructura del acero no es uniforme. La aparición de grietas viene provocada por el ángulo de aproximación a la hora de afeitarse y por la presencia de defectos en la estructura de la cuchilla.
Para realizar el estudio, el equipo inicialmente analizó bajo un microscopio electrónico de barrido (SEM) cómo era el afeitado con cuchillas desechables. Las primeras observaciones revelaron poco desgaste, pero sí se apreció la formación de astillas en ciertas regiones en el filo. Los investigadores se centraron en determinar en qué condiciones se formaban esas astillas.
El equipo del MIT construyó un pequeño aparato micromecánico para realizar experimentos con afeitados controlados. Tenía una platina móvil, dos abrazaderas para sujetar la hoja y el cabello y se utilizaron varias maquinillas en ángulos diferentes. Con este dispositivo se analizó de nuevo bajo el microscopio y se tomaron imágenes en alta resolución.
Independientemente del grosor del cabello se apreció que se producían las astillas en la cuchilla, salvo cuando el pelo se cortaba perpendicularmente a la cuchilla. Las astillas aparecían habitualmente cuando el filo de la cuchilla topaba con el lateral del cabello.
Una vez observado el corte, los investigadores realizaron una simulación donde predijeron tres condiciones: cuando la cuchilla tiene cierto ángulo, cuando el acero tiene una composición heterogénea y cuando el cabello se encuentra en un punto débil. A partir de estas simulaciones determinaron que si la estructura del material tiene microgrietas, un simple material suave como el cabello puede ser suficiente. Un efecto que se conoce como "intensificación de tensiones".
A raíz de esta investigación, el equipo del MIT espera poder ayudar a la creación de cuchillas con un acero inoxidable más homogéneo que evite la creación de estas astillas y mejore su durabilidad.
Más información | Science
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