Una investigación del Instituto Tecnológico de Georgia, en Estados Unidos, llegó a una soprendente conclusión: chasquear los dedos es veinte veces más rápido que abrir y cerrar los ojos. Según los científicos, si se usa una cantidad intermedia de fricción, el chasquido es capaz de producir las mayores aceleraciones de rotación que se observan en seres humanos. De acuerdo al estudio publicado en el Journal of the Royal Society Interface, esas aceleraciones son incluso más rápidas que las del brazo de un lanzador de beisbol.
El punto de arranque del trabajo es el chasquido de dedos del villano Thanos en la más reciente película de los Vengadores de Marvel. Con ese gesto se desencadenan las fuerzas del mal. El gesto de chasquear los dedos apareció por primera vez en el arte griego 300 años antes de Cristo.
La investigación la llevó adelante Raghav Acharya, acompañado por el estudiante de doctorado Elio Challita, el profesor adjunto Saad Bhamla de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular, y el profesor adjunto Mark Ilton del Harvey Mudd College de Claremont (California). Los resultados podrían servir para diseñar prótesis destinadas a imitar las capacidades de la mano humana.
"Durante los últimos años, me ha fascinado cómo podemos chasquear los dedos", apuntó Bhamla, para quien "es realmente un extraordinario rompecabezas de la física al alcance de nuestra mano que no se ha investigado a fondo".
En trabajos previos, Bhamla e Ilton habían desarrollado un marco general para explicar los movimientos rápidos en los organismos vivos. Eso llevó a analizar el chasquido y el personaje de Thanos fue el disparador. En la película de Marvel, Thanos chasquea con un guante de metal puesto en la mano, y eso fue lo que llamó la atención de los investigadores, para quienes la fricción de la piel era un elemento determinante.
Se pusieron a analizar chasquidos de dedos. Para ello, usaron imágenes de alta velocidad, procesamiento de imágenes automatizado y sensores de fuerza dinámicos. Cubrieron los dedos con diferente materiales, incluso dedales metálicos, para simular el efecto del chasquido de Thor. "Evaluamos el papel de este pestillo de fricción de manera experimental, cubriendo el pulgar y el dedo medio con diferentes materiales para producir diferentes coeficientes de fricción y una compresibilidad variable", contaron.
La increíble velocidad del chasquido y la importancia de la fricción
En un chasquido normal, se midieron velocidades de rotación máximas de 7.800 grados por segundo y aceleraciones de rotación de 1,6 millones de grados por segundo al cuadrado. La velocidad de rotación es menor que la que se mide en los movimientos de rotación más rápidos que se ven en seres humanos, como el lanzamiento de una pelota de beisbol. Sin embargo, la aceleración del chasquido resultó la aceleración angular humana más rápida que se ha medido hasta ahora, y casi triplica en velocidad la aceleración rotacional del brazo del jugador que lanza la pelota de baseball. "Descubrimos que el chasquido de los dedos alcanza una aceleración angular máxima de 1,6 × 106 ° s − 2 en 7 ms", afirmaron.
Bhamla precisó que "el chasquido de dedos se produce en sólo siete milisegundos, más de veinte veces más rápido que el parpadeo de un ojo, que tarda más de 150 milisegundos". Hay más: en los casos en que se midieron dedos con dedales metálicos, se detectó una merma en las velocidades máximas de rotación, lo que confirmó la intuición de los responsables del estudio. Según explicaron, sucede por la disminución del área de contacto que hay entre los dedos cubiertos por el dedal.
"El chasquido de un dedo se ha utilizado como una forma de comunicación y música durante milenios en todas las culturas humanas", dicen en el texto publicado. "Nuestro análisis revela el papel central de la fricción de la piel en la mediación de la dinámica del chasquido al actuar como un pestillo para controlar las altas velocidades y aceleraciones resultantes", añaden.
"Nuestro modelo matemático revela que la fricción juega un papel doble en el chasquido de los dedos, tanto ayudando en la carga de fuerza como en el almacenamiento de energía y obstaculizando la liberación de energía", dicen en otro pasaje, y concluyen que "nuestro trabajo revela cómo la fricción entre superficies se puede aprovechar como un sistema de pestillo sintonizable y proporciona información sobre el diseño de la complejidad de la fricción en muchas estructuras robóticas y de liberación de energía ultrarrápida".
