Para comenzar, voy a calcular la fuerza ha tenido que resistir esa tela. Para ello utilizaré la Ley de Hooke, que ya usé en otra entrada anterior:
El módulo de Young para la tela de araña de:
Lo podéis ver en este pdf, en la tabla 3, página 24.
La longitud inicial es de unos 10 metros, mientras que la final es de 1km, y el área transversal lo he estimado en 1 centímetro cuadrado. Con estos datos, y suponiendo que la relación entre esfuerzo y deformación se mantiene lineal, la fuerza aplicada es:
Casi diez millones de newtons, es decir, el peso de ¡¡un millón de kilos!!
Desde otro punto de vista, las telarañas están compuestas por proteínas en las que el enlace más común ocurre entre un átomo de carbono y otro de hidrógeno. En el metano hay cuatro enlaces de este tipo y la distancia entre los núcleos de C e H es de 108,7 pm.
Como dije antes la tela se estiró de 10m a 1km, es decir en un factor 100; si aplicamos este factor a la distancia entre los átomos, asumiendo que la distancia en el caso del metano es la misma que en las proteínas resultaría que un carbono estaría alejado unos 11 nm. Para que os hagáis una idea es una longitud muy grande a esa escala, por ejemplo: 11nm medirán los procesadores en pocos años o la estructura secundaria del ADN tambíen tiene este espesor. A esa distancia tan grande los átomos no podrían permanecer unidos.
Concluyendo, la tela de Spiderman en esa secuencia no tiene cabida dentro de la física, aguanta sin romperse un estiramiento y una temperatura enormes, pero a Spiderman sus increíbles propiedades le resultan muy útiles.
Creo que te equivocas. No es que al estirar un material éste aumente su temperatura, sino todo lo contrario. Al aumentar la temperatura del material éste aumenta su longitud.
ResponderEliminarHe eliminado esa parte y he puesto otra, ya que si no la entrada quedaría algo escasa de contenido.
ResponderEliminarHola cesarls estoy echando un viztazo al blog y es muy interesante. Desconozco la composicion y estructura exacta de la tela de araña, pero existen polimeros basados en cadenas de hidrocarburos que estiran sus cadenas originalmente enrolladas dando lognitudes mucho mallores a las originales sin que llegue a producirse alguna ruptura de enlace covalente, se produce un desplazamiento sobre los enlaces de Van Der Waals.
ResponderEliminarSaludos
http://www.uib.es/facultat/ciencies/prof/josefa.donoso/campus/modulos/modulo2/modulo2_4.htm
ResponderEliminarEn esta dirección puedes ver como las fuerzas de van der Waals tienen un alcance de 10nm, mientras que según los cálculos que hice me salieron distancias de 11nm, así que estaría algo por encima del alcance máximo de estas fuerzas.
Gracias por visitar y comentar, un saludo
Cesarls, creo que estas suponiendo para la tela de araña una estructura cristalina, con una celda donde los atomos permanecen es sus posiciones relativas ante los esfuerzos. Pero esto no es necesariamente cierto para un solido organico, estos en general se basan en una ordenacion amorfa de polimeros. Un polimero consta de una columna vertebral de uniones c-c-c-.... donde los dos enlaces libre de cada carbono se unen con un atomo de hidrogeno a cualquier otro radical. Dicho de una forma visual, un solido polimerico es como un plato de espaguetis, susceptible de estar mas o menos ordenado, donde las cadenas estan unidas entre ellas por fuerzas de Van del Waals. Si les aplicas una fuerza suficiente a este plato las cadenas deslizan entre ellas y por tanto los enlaces VdW se reconfiguran, pero la integridad fisica no tiene porque verse perjudicada. Vease los elastomeros.
ResponderEliminarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Elast%C3%B3mero
Saludos