Ciencia y Cine: De edificio en edificio [11] en Weblogs de Yaaqui.com

Es de las escenas más recurrentes en cualquier aventura del superhéroe arácnido. Su figura recortada en el cielo de las calles de New York, balanceándose con una tela de araña. Una imagen de ficción en una viñeta de cómic, o en una película, bien lejos de la realidad. Porque nadie piensa que una hebra de araña pueda aguantar a un hombre ¿O sí puede? ¿Existe acaso algún material en la naturaleza así?

Lo que aguanta un hilo de araña

En los anteriores artículos relacionados con la tela de araña (entregas [5], [6], [7]), ya se analizaban algunas de las características encontradas por la ciencia, en tan sorprendente material. Con respecto a su resistencia, y para los intereses de este artículo, vamos a manejar un nuevo dato. Se calcula que una fibra de seda de araña, que tuviera un grosor de un centímetro cuadrado (1 cm2), podría soportar una tensión de 90 000 N.

T = 90 000 N/cm²

¿Es mucho? Veamos. Si tomamos como peso medio de un hombre 750 N, dicha tensión equivaldría al peso de unos ciento diez (110) hombres. Una fuerza asombrosa para un hilo del grosor de un dedo aproximadamente. No es de extrañar que las arañas puedan escapar de algunos pájaros predadores, reteniéndolos con sus telas, a pesar del fino grosor de las mismas.

Explicación científica

Tan extraordinaria resistencia se debe a un doble motivo. Primero a que, en realidad, el hilo de seda está formado por miles de filamentos rígidos, de un grosor del orden de las milmillonésimas de metro (10 -9 m ), unidos entre sí. De modo que ninguno de ellos, aunque se rompa, es crucial para la integridad de la red. Lo que le da fortaleza al conjunto. Y segundo a que los filamentos están entremezclados con unos canales llenos de un fluido, cuya misión es distribuir la tensión a lo largo de toda la red, no sobrecargando ningún punto en particular. Lo que la hace más segura.

Sabido que existe este producto natural, capaz de sostener un gran peso, una nueva pregunta está servida: ¿Es la red de Spiderman lo suficientemente fuerte como para sostenerlo y, además, permitirle avanzar balanceándose de rascacielo en rascacielo, como si fuera un Tarzán urbanita? Vayamos por parte.

La red de Spiderman

Suponiendo que la fibra de la red de Spiderman tenga propiedades semejantes a la de la tela de araña, en principio, la respuesta es sí. Claro que dependería de su grosor. Hagamos unos cálculos. Si fuera de sección circular y de tan sólo 1 mm de radio, tendría de superficie:

S = PI · r² = 3,14 · 0,001² = 3,14 · 0,000 001 = 0,000 003 14 m² = 0,0314 cm²

por lo que podría soportar una tensión de

T = 90 000 · 0,0314 = 2826 N

Lo que está bastante bien, si tenemos en consideración que se trataría de un fino hilo de 2 mm de diámetro. Un grosor muy por debajo del que, para sus aventuriles andanzas, produce nuestro joven y arácnido superhéroe.

Ahora falta saber lo que pesa Spiderman. La Ley de Gravitación Universal de I. Newton nos permite calcularlo, a partir de su masa (m) que suponemos de 70 kg y de la intensidad de la gravedad terrestre (g) que tomamos como 10 N/kg:

P = m · g = 70 kg · 10 N/kg = 700 N

Según los cálculos, de ese fino hilo no sólo se podrá colgar nuestro superhéroe sino que sostendría a tres más como él. Sin resentirse lo más mínimo. Estupendo. Por ahora la ciencia no tiene nada que objetar a la ficción. Sólo hacer una precisión. Este cálculo de tensión correspondería al peso de Spiderman y sus acompañantes. A la fuerza necesaria para sostenerlos, matemáticamente:

T = P

Pero no olvidemos que Spiderman se balancea entre los edificios de Manhattan, lo que exige una mayor tensión a la red ¿Cuánto vale ese extra de tensión? ¿Lo podrá soportar el hilo de seda?

Escrito por Carlos Roque Sánchez croque@supercable.es