¿Qué es lo más afilado del mundo y qué hace que lo sea?

¿Te has preguntado alguna vez qué hace que algo sea filudo o qué pasa a nivel molecular cuando cortas algo?
Esa fue una de las preguntas que le llegaron a los "detectives" de la BBC, el genetista Adam Rutherford y la matemática Hannah Fry, quienes empezaron su pesquisa con un experimento.
Toma una tabla de picar, un cuchillo de pelar bien afilado, un cuchillo de carnicerouna hoja de papel y un tomate.
Cuchillo de cocina, de carnicero y hoja de papelDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGES
Image captionTus instrumentos.
Ahora, pon el tomate en la tabla de picar y trata de cortarlo con la hoja de papel.
¿Absurdo? ¿Nunca has sufrido el dolor de cortarte con papel?
Nos corta porque es muy filudo y también muy delgado. Pero sucede porque hay fricción entre tu piel y el papel y esa fricción es clave.
La piel del tomate es lisa, así que no hay fricción que le ayude al papel agarrarse a la superficie y se resbala.
Ahora toma el cuchillo de carnicero y úsalo para cortar el tomate.
Si lo hiciste, es probable que el resultado sea algo parecido a esto:
tomate aplastadoDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGES
Finalmente, toma otro tomate y córtalo con el cuchillo de pelar.
Todo esto demuestra que el que un objeto sea mejor o peor para cortar no depende solamente de cuán afilado sea el material que estás usando sino también qué estás cortando y su estructura.
"Cuando usas un cuchillo de carnicero esencialmente estás usando fuerza para hacer que el borde afilado atraviese el material. Lo que estás haciendo es iniciando una fractura en ese material usando la fuerza de impacto: el golpe viene con cierta velocidad", señala el experto en materiales Mark Miodownik.
"Eso funciona muy bien con cosas que se van a fracturar, como carne y huesos. Pero cuando se trata de frutas suaves, como los tomates, lo que pasa es que la fractura se torna incontrolable desde el momento de inicio: la piel se romperá de forma impredecible, algo que no quieres que ocurra a menos de que tu plan sea hacer gazpacho", explica.
Tomate tajadoDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGES
Image captionPara lograr esto necesitas acción de cizalladura.
Lo que te da el cuchillo de cocina normal es el control del corte, "porque se trata de una acción de cizalladura, que es una forma fundamentalmente distinta de iniciar esa fractura en el material".
Un alto, pues no todos entendimos:
línea
Cizalladura
1. f. Mec. Deformación o corte producido en un sólido por la acción de fuerzas opuestas, iguales y paralelas.
línea
Ahora sí.
Entonces, cortar con el cuchillo de cocina requiere menos fuerza, te da más control, pero toma más tiempo.

¿La finura es una de las claves?

Todos los objetos que mencionamos tienen bordes delgados. De hecho, parece que entre más delgado sea el borde de un cuchillo más fino su corte.
Eso cobra sentido si piensas que cuando estás iniciando una fractura en el material lo que quieres es romper los vínculos atómicos.
Cuando tajamos un tomate, tratamos de poner toda la fuerza para ese fin, de manera que entre más delgado sea el borde, más concentrada estará la fuerza, y eso hace más fácil la tarea.
Y si nos vamos a los extremos, ¿cuál será la cosa más filuda del mundo?
...debe ser algo muy, muy delgado... quizás un punto... ¿una aguja?...

Algo muy puntiagudo

Hace 5 años la empresa de tecnología IBM produjo un corto muy inusual llamado "Un niño y su átomo".
"Era una película diminuta que hicimos moviendo átomos individuales sobre una superficie de cobre, posicionándolos con una aguja muy afilada, uno por uno", le cuenta a la BBC Chris Lutz, uno de los creadores.
El niño mismo está hecho de átomos así como la bola que mueve. Pero ¿cómo cortaron átomos individuales para hacer las formas en una superficie?
"La herramienta que usamos fue un microscopio de efecto túnel (STM, por sus siglas en inglés) que fue inventado por científicos de IBM, quienes recibieron el Nobel de física en 1986 por su invención", señala Lutz.
"Lo llamamos microscopio porque puedes conseguir imágenes con el dispositivo, pero se parece más a un fonógrafo antiguo pues siente la forma de la superficie con esa aguja puntiaguda: cuando interactuaba con un átomo podíamos detectarlo".
Brazo de fonógrafoDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGES
Image captionAlgo así, sólo que muchisísimas veces más pequeño: la punta es del tamaño de un sólo átomo.
"Tomábamos esa señal y la convertíamos en sonido para poder escuchar que estábamos arrastrando el átomo. Así sabíamos que el átomo estaba siguiendo la aguja".
Y la punta de esa aguja, ¿cuán afilada es?
"Del tamaño de un sólo átomo".
Lo que están tratando de hacer es encontrar la forma de almacenar data en átomos.

Algo muy puntiagudo y natural

Entonces, la aguja del microscopio de efecto túnel es lo más afilado del mundo creado por el hombre.
Pero ¿cuál será el material natural más filudo del planeta?
La respuesta nos la dio la paleoarqueóloga Becky Wragg Sykes y a ella se la dieron los aztecas.
Se llama obsidiana.
Obsidiana negraDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGES
Image captionObsidiana negra: del calor de la lava al frío tras la erupción.
"La obsidiana es vidrio volcánico y, como es lava que sale y se enfría muy rápido, no hay tiempo para que se formen estructuras de cristal, como normalmente ocurre en las rocas. Eso significa que cuando la fracturas te da un borde superfino", le dice a la BBC.
"Puede darte un borde de la misma espesura que una molécula".
Los aztecas en la zona central de Mesoamérica estaban inundados de obsidiana y se convirtió en un material central para su cultura.
"La usaban en cirugías, en rituales —hay deidades vinculadas específicamente con la obsidiana— y también les servía militarmente", dice Wragg Sykes.
"Hacían una especie de espadas grandes de madera a las que les ponían en los bordes largas cuchillas de obsidiana muy finas y enormemente filudas (se llamaban maquahuitl). Hay múltiples historias que cuenta que con ellas podían cortarle la cabeza a caballos".
"Definitivamente habrían sido tan filudas como para poder hacerlo: cortarían carne y hueso sin mucha dificultad", agrega.
Guerreros aztecas como se muestra en el Códice Florentino del siglo XVI (Vol. IX). Cada guerrero está blandiendo un maquahuitl.
Image captionWragg Sykes cree que las espadas de madera con bordes de obsidiana de los guerreros aztecas cortarían carne y hueso sin dificultad.
La obsidiana, sin embargo, tiene un problema: es frágil, de manera que si se golpea contra un objeto muy duro, pierde el filo o se quiebra.
A pesar de ello, hoy en día ha recobrado su valor gracias a que con ese vidrio volcánico puedes lograr los cortes más finos.
"Si quieres un bisturí que sea ultra, ultra filudo, lo mejor es que sean de obsidiana y los cirujanos los usan", señala Miodowinik.
Con los bisturís de obsidiana se pueden hacer cortes más suaves y parejos que con los de acero porque "para lograr un filo similar tienes que afilar el acero, lo que deja marcas, mientras que la obsidiana es lisa".
"Hay quienes dicen que la recuperación es más rápida cuando se usan bisturís de obsidiana porque es tan fino que corta entre las células", agrega el especialista en materiales.

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