TECNOLOGÍAS: Tecnología e ingeniería mecánicas

La ciencia dice que el cabello fino es más fuerte que el grueso

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Al contrario de lo que pueda parecer, el cabello fino se rompe con menos facilidad que el grueso, según una investigación de la Universidad de California. Sus resultados muestran que la diferencia se debe a su mecanismo de rotura.

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María G.Dionis | | 11 diciembre 2019 17:00

<p>Según un nuevo estudio, el pelo fino se rompe con menos facilidad que el grueso. / Pixabay</p>

Según un nuevo estudio, el pelo fino se rompe con menos facilidad que el grueso. / Pixabay

Buenas noticias para la mitad de la población: el pelo fino resulta más fuerte que el cabello grueso. Así lo ha demostrado una investigación que la Universidad de California (EE UU) publica hoy en la revista Matter.

El trabajo compara muestras de ocho mamíferos diferentes: humanos, osos, jabalíes, caballos, capibaras, jabalíes, pecaríes, jirafas y elefantes. Los grosores del pelo varían entre 80 micrómetros (μm) de diámetro en el caso de los humanos a los más de 350 μm en el de los elefantes o las jirafas.

Los resultados ayudan al diseño de materiales sintéticos más resistentes, pero la fabricación de un material inspirado en el cabello humano aún está en sus inicios

Sin embargo, todos comparten una estructura jerárquica basada en una capa externa de proteínas llamada cutícula que envuelve una corteza interna hecha de muchas fibras pequeñas. Dentro de cada fibra, hay incluso fibras más pequeñas incrustadas. Este diseño permite que el cabello sea resistente a la deformación.

Para comprobar la fuerza de cada una de las muestras, el equipo investigador ató mechones individuales a una máquina que gradualmente los forzó hasta que se rompieron. Para su sorpresa, encontraron que los pelos más finos eran capaces de soportar una mayor tensión antes de romperse en comparación con los gruesos.

Según explica a Sinc Wen Yang, nanoingeniera de la Universidad de California y autora principal del estudio, el secreto está en la forma en la que se rompen.

En el caso del cabello grueso, su corte “sigue un patrón de corte limpio, como cuando se corta una fruta”, afirma. Así ocurre en el pelo con un diámetro superior a 200 μm, como el de jabalíes, jirafas y elefantes.

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Pelo humano al microscopio cuando se rompe en forma de cizallamiento. / Wen Yang

Trayectoria de cizallamiento

No ocurre así en el cabello fino. “El pelo fino tiende a agrietarse en una trayectoria de cizallamiento. En ella se forman pequeñas grietas en zigzag dentro del material como resultado de la tensión, como una rama de árbol que se rompe en una tormenta”, aclara Yang.

El pelo tiene una estructura jerárquica basada en una capa externa o cutícula que envuelve una corteza de fibras

Estas grietas se propagan y el pelo no se rompe completamente hasta que se encuentren. Este tipo de rotura significa que puede soportar una mayor tensión y, por tanto, es más resistente que un material que experimenta una fractura normal. Es lo que ocurre con el pelo con un diámetro menor a 200 μm, como los de humanos, caballos y osos.

Según los resultados, estas diferencias también se aplican dentro de la misma especie. Por ejemplo, el ‘cabello fino’ de un niño es más fuerte que el ‘cabello grueso’ de un adulto.

La investigadora cree que estos resultados podrían contribuir al diseño de mejores materiales sintéticos, aunque reconoce que la fabricación de un material inspirado en el cabello humano aún está en sus inicios.

“Hay muchos desafíos en los materiales sintéticos para los que no tenemos solución, desde cómo fabricar materiales muy diminutos hasta cómo replicar los enlaces entre cada capa de forma similar al cabello natural”, afirma Yang. “Pero si podemos crear metales que tengan esa estructura jerárquica, podríamos producir materiales muy fuertes para usarse como cuerdas de rescate y construcciones”.

Referencia bibliográfica:

Wen Yang, Yang Yu, Robert O.Ritchie, Marc A. Meyer. “On the strength of hair across species”. Matter (11 de diciembre de 2019). https://doi.org/10.1016/j.matt.2019.09.019

Zona geográfica: España
Fuente: SINC

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