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Por qué las cuchillas de las afeitadoras se deterioran, según la ciencia
Las maquinitas de afeitar, los bisturíes y los cuchillos están fabricados comúnmente con acero inoxidable y son recubiertos por materiales más duros como el carbono de diamante. Aun así, deben ser afilados o reemplazados regularmente.
Ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han estudiado de cerca cómo es que se estropean las cuchillas al cortar un material 50 veces más suave: el cabello.
C. Cem Tasan, Gianluca Roscioli y Taheri Mousavi, responsables del proyecto publicado en Science, explicaron 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".
En la investigación se descubrió que afeitar el cabello deforma la cuchilla de manera más compleja que el simple desgaste por rozamiento. Los ingenieros afirmaron que un simple cabello puede astillar el borde de una cuchilla de acero inoxidable en condiciones específicas, haciéndola más vulnerable en las siguientes pasadas.
La estructura de la hoja de acero es la clave para entender qué sucede. El defecto se debe a que muchas veces la microestructura del acero no es uniforme; por lo que ésto sumado al ángulo de acercamiento de la hoja a un mechón de cabello provocan la aparición de grietas.
Para llevar a cabo el estudio, el equipo de trabajo comenzó analizando bajo un microscopio electrónico de barrido cómo era el afeitado con cuchillas descartables. Si bien en las primeras observaciones hubo poco desgaste, se pudo apreciar la formación de astillas en ciertas partes del filo.
Para determinar en qué condiciones se formaban las astillas, el equipo del MIT construyó un aparato micromecánico que le permitió realizar experimentos con afeitados controlados. Con este dispositivo se realizó el procedimiento, nuevamente, bajo el microscopio y se tomaron imágenes de alta resolución.
Más allá del grosor del cabello, las astillas en la cuchilla se producían todas las veces que el filo se topaba con el lateral del cabello (cuando éste se dobla); excepto cuando el pelo se cortaba perpendicularmente a la cuchilla.
A partir de la investigación se descubrió que las simulaciones predecían fallas en tres condiciones: en base al ángulo de la cuchilla, a la composición heterogénea del acero y a el borde de un mechón de cabello se encuentra con la cuchilla en un punto débil en su estructura heterogénea; por lo que si la estructura del material tiene microgrietas, un simple cabello puede ser suficiente para producir el efecto conocido como “intensificación de tensiones”.
El equipo del MIT espera con esta investigación poder ayudar a crear cuchillas más durables. "Somos metalúrgicos y queremos aprender qué gobierna la deformación de los metales, para que podamos hacer mejores metales", indicó Tasan.
