Un trabajo de pintura de automóviles que salió mal llevó a la idea de una cinta removible. © Patrick Lux / dpa / Corbis
Puede ser tan omnipresente como el agua corriente. Algunos pueden llegar a decir que es casi tan conveniente. Antes de que 3M introdujera la cinta adhesiva en 1925, los principales medios de adhesión eran bastante permanentes y desordenados.
Cinta adhesiva, esa creación de 1925, tenía la intención de resolver un problema muy específico:aplicar trabajos de pintura de dos tonos a los automóviles, que eran populares en ese momento.
Antes de la cinta de enmascarar, los talleres de automóviles se "enmascaraban" para cada aplicación de color utilizando pegamento y papel. Pelar el papel arruinó innumerables trabajos de pintura. Richard Drew, un joven asistente de investigación de 3M, presenció uno de esos trabajos arruinados y las furiosas maldiciones que siguieron. Dibujó, que tenía absolutamente ninguna experiencia en adhesivos, decidido, aparentemente en el lugar, para crear un adhesivo que se pueda quitar de la pintura seca sin pelarla [fuente:ACS]. Dos años después, se introdujo la cinta de enmascarar.
Luego inventó claro, cinta de celofán, más tarde llamado Scotch® Magic Tape. El envoltorio de regalo nunca volvería a ser lo mismo.
Tampoco los arreglos domésticos cotidianos. Durante la Gran Depresión, cuando la mayoría de la gente tuvo que reparar cosas como manteles y tapizados en lugar de reemplazarlos, la cinta transparente ofreció un rápido, barato, solución estéticamente satisfactoria. Como resultado, mientras muchas empresas cerraban sus puertas o apenas se las arreglaban, Magic Tape mantuvo a 3M no solo a flote sino también próspero [fuente:ACS].
Hoy dia, la cinta adhesiva viene en acabado celofán para envolver y acabado mate para etiquetar. La cinta adhesiva resistente es un elemento básico de muchas reparaciones en el hogar, mientras que la cinta de doble cara fija los carteles. La cinta marrón envuelve los paquetes y los adhesivos elásticos funcionan como vendajes. Unir dos materiales con cinta ha sido tan común durante tanto tiempo que la gente casi nunca piensa en preguntar "¿cómo se hace eso?"
Resulta, la cinta es bastante notable. No es la adhesión en sí misma, sino el tipo específico de adhesivo utilizado en la cinta lo que la hace indispensable en la vida diaria. El "pegajoso" utilizado en la cinta adhesiva es diferente porque se basa principalmente en procesos físicos, no químicos, a adherirse.
" " Los adhesivos sensibles a la presión hacen que la cinta de embalaje se adhiera a la caja al contacto. © DreamPictures / Shannon Faulk / Mezclar imágenes / Corbis
La adhesión ciertamente no comenzó con la cinta. Los carpinteros del antiguo Egipto usaban pegamento natural hecho de colágeno animal. Natural, Las sustancias viscosas como la cera de abejas y la resina siempre han mantenido los materiales juntos de forma eficaz [fuente:THToC].
En los tiempos modernos antes de la cinta, pegamentos y epoxis hicieron la mayor parte del trabajo pegajoso. Pero tenían serios inconvenientes, especialmente en uso doméstico. Desorden permanencia y secado hasta un acabado duro, todas las colas tradicionales fabricadas, que típicamente se unen por medios químicos, menos que genial para los pequeños, trabajos diarios rápidos.
Los adhesivos utilizados en la cinta funcionan de manera diferente. Ellos se llaman adhesivos sensibles a la presión ( PSA ) e incluyen materiales como siliconas, acrílicos y cauchos:todos los polímeros a los que se les añade una resina pegajosa para aumentar la pegajosidad [fuente:ThomasNet]. Estos anuncios de servicio público se basan en reacciones físicas, no químicos, a adherirse. Esto contribuye a cualidades como la capacidad de remoción y la flexibilidad, algunas de las cosas que más nos gustan de la cinta.
En un enlace sensible a la presión, hay dos procesos principales en juego:la humectación y las fuerzas de van der Waal. El primero establece adherencia. Este último lo hace más fuerte [fuente:Hyperphysics].
Mojada es bastante simple. En este caso, se refiere a la forma en que un adhesivo sólido penetra en un sustrato (el material al que se aplica la cinta). El adhesivo sólido utilizado en la cinta es bueno para humedecer porque tiene un baja energía superficial , lo que significa que sus moléculas de superficie se mueven mucho, o están energizados, causando lazos más flojos. Este rasgo permite que las moléculas del adhesivo fluyan con relativa facilidad, a pesar de que está en forma sólida, en los poros del material del sustrato. Todo lo que se necesita es un poco de presión. Y cuanto mejor sea la capacidad de fluir hacia el sustrato, cuanto más fuerte es el vínculo físico.
Algunos adhesivos formarán uniones más fuertes con el tiempo a medida que las moléculas se filtren más profundamente en el material del sustrato. Desde el comienzo, aunque, un fenómeno físico diferente se suma a la fuerza de la adhesión sensible a la presión. Las atracciones moleculares llamadas fuerzas de van der Waal surten efecto incluso antes de que se aplique presión a la cinta.
Las fuerzas de van der Waals son atracciones débiles entre moléculas que normalmente no tienen cargas positivas o negativas. Algunas moléculas principalmente neutrales cuyos protones y electrones no están distribuidos uniformemente pueden a veces exhibir cargas, conocido como momentos dipolares [fuente:Hyperphysics]. Estos cargos, o polaridades , les permite formar enlaces físicos con otras moléculas cargadas; ellos pueden, De hecho, inducir cargas en otras moléculas en su mayoría neutrales por mera proximidad [fuente:Hyperphysics].
Las moléculas en un adhesivo sensible a la presión pueden exhibir momentos dipolares, e inducen momentos dipolares correspondientes cuando se acercan a las moléculas de superficie del sustrato. Las moléculas con carga opuesta del adhesivo y el sustrato, en contacto, formar enlaces físicos, aumentando la fuerza de la adherencia a base de humectación.
La adhesión es solo una parte de la ecuación, aunque. La belleza de la cinta adhesiva radica tanto en su diseño como en su unión.
Convertir pegajosa en cinta adhesiva " " La cinta adhesiva incluso aparece como una declaración de moda ocasional:para la rapera Nelly, en la foto del video musical "Dilemma" en 2002, era un look característico. © Markus Brazalete / Corbis
Cada vez que sacamos un poco de cinta de un rollo, para envolver un regalo, colgar arte de macarrones, Repare temporalmente una tubería con fugas o selle un paquete para su envío; probablemente perdamos la genialidad del rollo en sí. Más destacado, ¿Por qué el adhesivo se pega al soporte y al sustrato pero no a sí mismo?
Si la cinta no estuviera en forma de rollo, probablemente sería algo difícil de tirar en un cajón de basura. Y el "adhesivo" que no es cinta adhesiva suele ser pegamento:gotea y es permanente. Es la parte de la cinta lo que hace que el producto sea tan ordenado, tan compacto y tan fácil.
El proceso de fabricación de cinta es bastante uniforme. Toda la cinta adhesiva tiene cuatro componentes [fuente:ACS].
Apoyo - El respaldo es lo que mira hacia afuera después de aplicar la cinta, y no se pega a tus dedos. Los materiales varían según la aplicación, pero mezclas a base de plásticos, el papel o la tela son típicos.
Cebador - Se aplica una imprimación adhesiva al respaldo para ayudar a que el adhesivo se adhiera de manera uniforme y segura al material de respaldo una vez aplicado.
Adhesivo - Se rocía una fina capa de adhesivo sobre el material de soporte imprimado.
Revestimiento de liberación - El adhesivo está cubierto por una capa de material anti-cohesión (a menudo carbamato de polivinilo) para evitar que se pegue cuando se enrolla.
Las capas se aplican en láminas grandes, que finalmente se enrollan y cortan en 1, Rollos de cinta adhesiva de 2 o 3 pulgadas de ancho que compra en la tienda.
El recubrimiento final, la liberación, enfatiza una distinción interesante en el mundo de la pegajosidad:adherencia versus cohesión. En adhesión , un tipo de molécula se adhiere a otro tipo de molécula; en cohesión , un tipo de molécula se adhiere a sí misma. La cinta usa ambos [fuente:Scientific American]. Las moléculas del adhesivo se adhieren a las moléculas del sustrato, o adherirse, pero también se pegan, o coherente. Si este no fuera el caso, la sustancia adhesiva no se mantendría unida. El recubrimiento antiadherente evita la cohesión en la superficie de la cinta para que se pueda desenrollar fácilmente.
Y entonces, lo que comenzó como cinta adhesiva y algunos pintores de automóviles muy felices ahora es una industria en sí misma. Las cintas adhesivas han envuelto los esqueletos metálicos de los dirigibles para evitar la corrosión. Han aislado al menos un módulo de aterrizaje lunar y han ayudado a los astronautas del Apolo 11 a realizar algunas reparaciones en la luna en el guardabarros de su módulo lunar [fuentes:ACS, NASA]. Sostienen los espejos retrovisores en los automóviles y evitan que millones de álbumes de recortes se rasguen el pelo cuando su ubicación está a un milímetro de distancia [fuente:3M].
Los adhesivos sensibles a la presión incluso nos dan notas Post-It. No es agua corriente. Pero está cerca.
Mucha más información Nota del autor:cómo funciona la cinta adhesiva
Al buscar más información sobre la cinta utilizada por la NASA para aislar un módulo de aterrizaje lunar (especialmente desarrollado para este propósito, con la capacidad de permanecer pegajoso a través de un rango de temperatura enorme), También encontré fotos del módulo de aterrizaje Apollo remendadas con cinta adhesiva vieja y simple, y se encontró con un fenómeno interesante:los teóricos de la conspiración han decidido que la presencia de cinta adhesiva en el módulo de aterrizaje del Apolo confirma que el aterrizaje en la luna fue un engaño.
Probablemente sea un punto de vista común, que las herramientas que tenemos en la casa no podrían usarse para llevar a los hombres a la luna. Y en este caso en realidad fue solo una reparación rápida del guardabarros del módulo de aterrizaje, que se cayó durante la misión. Pero la cinta adhesiva también jugó un papel importante en hacer que los astronautas del Apolo 13 regresaran a la Tierra. y mi punto es simplemente este:aprendí en mi investigación que la cinta adhesiva fue verdaderamente un desarrollo revolucionario [fuente:Universe Today]. Por todas las cuentas, Hay una razón por la que el Museo de Arte Moderno de Nueva York presentó cinta adhesiva en una exhibición llamada "Humble Masterpieces" y Richard Drew fue incluido en el Salón de la Fama de los Inventores Nacionales.
En defensa de los adhesivos sensibles a la presión, si el alunizaje fuera fingido, La cinta adhesiva probablemente no sea una prueba de ello.
Artículos relacionados ¿Alguna vez la gente ha comido tenias para bajar de peso?
Cómo funcionan las grabadoras de cinta
¿Es posible montar un coche con pegamento?
¿Qué hace que el superpegamento sea tan estupendo?
Fuentes "Polvo lunar y cinta adhesiva". Noticias de ciencia de la NASA. 21 de abril 2008. (20 de febrero de 2013) http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2008/21apr_ducttape/
Petkewich, Rachel. "Cinta adhesiva." Sociedad Química Americana. 15 de octubre 2007. (6 de febrero de 2013) http://cen.acs.org/articles/85/i42/Adhesive-Tape.html
"Cinta transparente Scotch®". Hito químico nacional de la American Chemical Society (ACS). 19 de septiembre 2007. (6 de febrero de 2013) http://portal.acs.org/portal/acs/corg/content?_nfpb=true&_pageLabel=PP_SUPERARTICLE&node_id=764&use_sec=false&sec_url_var=region1&__uuid=e443b46b-9773-43b1-b850-3eea
"La pegajosa verdad sobre la cinta adhesiva". El toque humano de la química (THToC). (6 de febrero, 2013) http://humantouchofchemistry.com/everyday.php?action=view&nid=54
"Energía superficial y humectación". Adhesives.org. (9 de febrero, 2013) http://www.adhesives.org/adhesives-sealants/adhesives-sealants-overview/structural-design/surface-energy-and-wetting
"Tipos de adhesivos sensibles a la presión". ThomasNet. (6 de febrero, 2013) http://www.thomasnet.com/articles/adhesives-sealants/types-of-pressure-sensitive-adhesives
"Van der Waals Bonding". Hiperfísica. (9 de febrero, 2013) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/chemical/waal.html
"las fuerzas de van der Waals." Enciclopedia Británica. (9 de febrero, 2013) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/622645/van-der-Waals-forces
"¿Cuál es exactamente el proceso físico o químico que hace que la cinta adhesiva se vuelva pegajosa?" Científico americano. (6 de febrero, 2012) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=what-exactly-is-the-physi