Rizos hidratados de física Cuando Pedro Reis, un profesor del…

Rizos hidratados de física

Cuando Pedro Reis, un profesor del MIT, comenzó a investigar la curvatura natural de las varillas flexibles, no estaba pensando en cabello. Conforme estudió segmentos curvos y flexibles de tubos que estaban suspendidos de una estructura en su laboratorio, se dio cuenta que éstas no estaban muy alejadas de los pelos rizados que cuelgan del cabello de algunas personas.

Y es que elasticidad y curvatura natural son dos adjetivos que, con seguridad, uno podrá encontrar en la publicidad de cualquier producto de belleza para el cabello de aquellas personas que gustan de presumir los rizos de su cabello. Dichos calificativos también aparecen en este estudio que analizó los efectos de la curvatura natural del cabello desde la física.

Al utilizar experimentos, simulaciones computacionales y análisis teóricos para explorar las formas y caracterizar los diferentes grados de curvatura del cabello, el estudio describe de manera matemática cómo es que las propiedades del rizo cambia a lo largo de un cabello. Es así como el equipo de trabajo identificó los principales parámetros del cabello chino y los simplificó en dos parámetros adimensionales para curvatura y peso.

Ellos describen que, en tanto que una hebra de cabello se riza en el fondo, su gancho bidimensional se hace más grande, hasta que alcanza un punto en donde se vuelve inestable por su propio peso y cae fuera de su plano y se vuelve tridimensional. Debido a que un menchón de pelo es pesado desde la parte inferior por gravedad, la parte superior tiene más peso debajo de ella comparado con la punta. Por tanto, si el peso de un cabello es demasiado grande, el rizo no se formará y se volverá recto (lacio).

Este trabajo, que es el primero en modelar la forma tridimensional de un cabello rizado, no sólo predice la forma del cabello, sino también la curvatura y rigidez de los tubos de acero o la transformación de los cables que se enrollan para ser transportados. Esto, aunque parezca algo trivial, es de gran importancia, ya que las curvaturas hacen que los materiales de varilla delgada y flexible se comporten de manera difícilmente predecible.

El que los investigadores hayan utilizado números adimensionales para describir la curvatura innata se debe a que las matemáticas serán consistentes para cualquier escala. Es decir que si uno quiere predecir la curvatura de un cabello corto o un cable enorme, se podrá conocer su comportamiento.

Esta no es la primera vez que el cabello forma parte de una investigación. Leonardo da Vinci trabajó el tema del cabello en sus notas y, el año pasado, un investigador de Cambridge utilizó las matemáticas para describir la forma de una cola de caballo. Esto es porque las propiedades de un solo cabello es un modelo no trivial debido a que se relacionan con la parte no lineal de la física.

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Fuentes:

Artículo original, Nota del MIT. 

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