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Por qué las hojas de afeitar se desgastan tan rápido

Las maquinillas de afeitar, escalpelos y las cuchillas están fabricados generalmente de acero inoxidable, cuentan con un filo agudo y están recubiertos con materiales incluso más duros, como el carbono de diamante.

Sin embargo, a diferencia de las cuchillas, las maquinillas de afeitar se desgastan rápidamente después de algunos usos, pese a cortar materiales como el vello facial, , un material que 50 veces más suave que la cuchilla.

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La misma interrogante se formularon ingenieros del MIT, que observaron de cerca cómo una hoja de afeitar puede dañarse al cortar el cabello humano.

Y las observaciones iniciales fueron llamativas: descubrieron que el afeitado del cabello deforma una cuchilla de una forma más compleja que simplemente desgastar el borde. De hecho, un solo mechón de cabello puede hacer que el filo se astille en determinadas condiciones.

Grietas iniciales

Una persona se afeita frente al espejo con una maquinillas de afeitar desechable
Unsplash

Pero no fue lo único. Cuando se forma una grieta inicial, la cuchilla se vuelve mucho más vulnerable. A medida que se acumulan más grietas, el filo puede desgastarse rápidamente.

El equipo descubrió que la estructura microscópica de la cuchilla desempeña un papel clave: es más propensa a astillarse si la microestructura del acero no es uniforme.

El ángulo de acercamiento de la hoja a un mechón de cabello y la presencia de defectos en la estructura microscópica del acero también juegan un papel en el inicio de las grietas.

«Nuestro principal objetivo era comprender un problema del que más o menos todo el mundo es consciente: por qué las cuchillas se vuelven inútiles cuando interactúan con material más blando», explicó Cem Tasan, profesor de metalurgia en el MIT.

Agregó que “encontramos los principales ingredientes del fracaso, lo que nos permitió determinar una nueva ruta de procesamiento para hacer cuchillas que duren más».

Misterio metalúrgico

El grupo del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT dirigido por Tasan trabaja en el análisis de la microestructura de los metales, con el objetivo de diseñar nuevos materiales que ofrezcan una resistencia excepcional a los daños.

«Somos metalúrgicos y queremos aprender qué gobierna la deformación de los metales, para que podamos hacer 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”, agregó Tasan.

Imagen microscópica de una máquina de afeitar cortando un vello
Imagen microscópica de una máquina de afeitar cortando un vello MIT

Para encontrar una explicación, el equipo realizó algunos experimentos preliminares, utilizando máquinas de afeitar desechables su propio vello. Después de cada afeitado, tomó imágenes del filo de la navaja con un microscopio electrónico de barrido (SEM) para monitorear el desgaste.

Los experimentos revelaron muy poco desgaste. Sin embargo, mostraron la formación de astillas en algunas regiones del filo. Esto creó otro misterio. «Queríamos entender, ¿en qué condiciones tiene lugar este astillado y cuáles son los ingredientes del fracaso?”, añadió.

El equipo construyó un aparato micromecánico para realizar experimentos más controlados. Se trata de una plataforma móvil, con dos abrazaderas a cada lado, que sostienen la cuchilla de afeitar y los mechones de cabello, respectivamente. Usando cuchillas comerciales, se ajustaron en varios ángulos y profundidades para imitar el acto de afeitarse.

El aparato está diseñado para caber dentro de un microscopio electrónico de barrido, donde capturaron imágenes de alta resolución tanto del cabello como de la cuchilla. Usó su propio cabello, así como muestras de sus compañeros. Independiente del grosor, el equipo observó que en estos experimentos el cabello también provocaba astillas, pero solo en ciertos puntos.

Sin embargo, descubrió un dato clave: las astillas no se producían cuando el cabello se cortaba perpendicularmente a la cuchilla. Cuando estaba libre, sí era más probable que ocurrieran. Además, generalmente se formaban en lugares donde el filo de la cuchilla se unía a los lados de los mechones.

Para ver las condiciones que podrían causar las astillas, el equipo realizó simulaciones computacionales en las que modelaron una cuchilla de acero cortando un solo cabello. Al simular cada afeitado, alteraron ciertas condiciones, como el ángulo de corte, la dirección de la fuerza aplicada en el corte y, lo más importante, la composición del acero de la cuchilla.

Puntos débiles

Las simulaciones predecían fallas en tres condiciones: cuando la cuchilla se acercaba al cabello en ángulo, cuando el acero de la cuchilla tenía una composición heterogénea y cuando el borde de un mechón de cabello se encontraba con la cuchilla en un punto débil en su estructura heterogénea.

Las condiciones ilustran un mecanismo conocido como “intensificación de tensiones», en el que el efecto de una tensión aplicada a un material aumenta si la estructura de este tiene microgrietas. Cuando se forma una microgrieta inicial, la estructura heterogénea del material permitió que se conviertan fácilmente en astillas.

«Nuestras simulaciones explican cómo la heterogeneidad en un material puede aumentar el estrés sobre éste, de modo que una grieta puede crecer, a pesar de que el estrés es impuesto por un material suave como el cabello», explicó Tasan.

Los hallazgos del equipo también ofrecen pistas sobre cómo preservar el filo de un cuchillo. Por ejemplo, al rebanar verduras, un chef podría considerar cortar directamente, en lugar de hacerlo en ángulo. Y, para diseñar cuchillas más duraderas y más resistentes, los fabricantes podrían considerar hacer cuchillos con materiales más homogéneos.

Los investigadores presentaron una patente provisional sobre un proceso para manipular el acero de forma más homogénea, para fabricar cuchillas más duraderas y más resistentes. «La idea básica es reducir esta heterogeneidad, mientras mantenemos la alta dureza. Hemos aprendido cómo hacer mejores cuchillas, y ahora queremos hacerlo», puntualizó Gianluca Roscioli, coautor de la investigación.

Rodrigo Orellana
Ex escritor de Digital Trends en Español
Twitter, Facebook, Instagram, WhatsApp, Telegram, criptomonedas, metaverso, son algunos de los temas que aborda el periodista…
Las voces de los videojuegos se van a huelga por culpa de la IA
Mario y compañía en Mario + Rabbids: Sparks of Hope.

SAG-AFTRA
El Screen Actors Guild-American Federation of Television and Radio Artists (SAG-AFTRA) anunció el jueves por la tarde que sus miembros que trabajan en la industria de los videojuegos irán a la huelga a partir de hoy para negociar un mejor acuerdo con compañías como Activision, Disney, EA y WB Games.

SAG-AFTRA, un sindicato que trabaja con Hollywood, ha estado renegociando su Acuerdo de Medios Interactivos con esas compañías de juegos desde octubre de 2022. Si bien se ha avanzado mucho, SAG-AFTRA no cree que estos acuerdos con los medios de comunicación ofrezcan suficientes protecciones contra el uso de la IA: "No vamos a consentir un contrato que permita a las empresas abusar de la IA en detrimento de nuestros miembros. Ya es suficiente", comentó el presidente de SAG-AFTRA, Fran Drecsher.

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Samsung se disculpa por la calidad de los Galaxy Buds 3 Pro y suspende temporalmente las entregas
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Samsung ha suspendido las entregas de sus nuevos auriculares inalámbricos insignia, los Galaxy Buds 3 Pro, debido a la preocupación de que las almohadillas de silicona incluidas sean demasiado frágiles, lo que provoca desgarros cuando los usuarios intentan cambiar de tamaño. La compañía comenzó a aceptar pedidos anticipados de los auriculares el 10 de julio, y anteriormente había dicho que el producto estaría en las tiendas el 24 de julio, sin embargo, esta fecha ahora ha cambiado. El sitio web de Samsung ahora muestra una fecha de entrega del 28 de agosto, y Amazon ha eliminado su listado para el producto.

Samsung emitió una declaración a Android Authority el 19 de julio disculpándose por el problema y asegurando a sus clientes que abordará el problema a través de mejoras en sus procesos de control de calidad:
Ha habido informes relacionados con un número limitado de dispositivos Galaxy Buds 3 Pro de producción temprana. Nos tomamos este asunto muy en serio y seguimos comprometidos a cumplir con los más altos estándares de calidad de nuestros productos. Estamos evaluando y mejorando urgentemente nuestros procesos de control de calidad.
Para garantizar que todos los productos cumplan con nuestros estándares de calidad, hemos suspendido temporalmente las entregas de dispositivos Galaxy Buds 3 Pro a los canales de distribución para realizar una evaluación de control de calidad completa antes de que se realicen los envíos a los consumidores. Nos disculpamos sinceramente por cualquier inconveniente que esto pueda causar.
Si algún cliente que ya está en posesión de Galaxy Buds3 Pro tiene algún problema, debe ponerse en contacto con Samsung o visitar el centro de servicio de Samsung más cercano. — Samsung
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Desde los teléfonos inteligentes, todo tipo de servicios por internet y hasta la inteligencia artificial, estas son algunas de las predicciones de Bill Gates que se han hecho realidad.

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