El vidrio que se rompe según una sola ley exprés

Original: "Dynamic fragmentation of residually stressed solids: From microscopic instabilities to universal scaling"
arXiv:2602.20443 · 2026-02-24 · CC BY 4.0 · 2 min
Los impactos sobre el vidrio templado generan fragmentos cuyos tamaños siguen una única curva, independientemente de la fuerza del golpe.

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El vidrio es un material con carácter. Parece frágil, pero en su interior pueden habitar poderosas fuerzas invisibles. En el vidrio templado químicamente, la superficie está comprimida como una goma elástica estirada, mientras que el interior está, por el contrario, estirado. Cuando un objeto rápido impacta contra este vidrio, esa goma se rompe en muchos puntos a la vez.

Los científicos dispararon proyectiles contra el vidrio y observaron cómo se deshacía. Luego construyeron un modelo informático en el que el vidrio se representa como una red de resortes y las tensiones internas se introducen como una deformación 'congelada'. El modelo reprodujo fielmente el patrón de fractura.

La gran sorpresa: con un golpe débil los fragmentos son grandes, con uno fuerte son pequeños, pero si se representa la gráfica de 'cuántos fragmentos de cada tamaño', todas las curvas se funden en una sola. Basta con dividir el área de cada fragmento entre el área media, y la ley es la misma para todos los impactos y todas las distribuciones de tensiones.

El tamaño del fragmento no depende solo de lo comprimido que esté el vidrio, sino también de lo rápido que cambie esa compresión con la profundidad. Un cambio brusco produce fragmentos pequeños.

A nivel microscópico se pudo observar algo inusual: delante de la grieta principal se rompen enlaces individuales y, durante un breve instante, la grieta avanza más rápido que el sonido en ese vidrio. Luego se detiene, dejando en la fractura 'lenguas' y zonas con pequeñas escaleras: esas mismas marcas que se ven bajo el microscopio.

Así, el vidrio roto en el laboratorio nos cuenta cómo se rompen no solo las ventanas, sino también las pantallas de los teléfonos, los parabrisas de los coches y los paneles protectores.

La velocidad del sonido en el vidrio es de unos 5–6 kilómetros por segundo. En el experimento, las microfisuras la superaron durante un breve instante, aunque en condiciones normales eso es imposible.

Científicos
Albert EinsteinRobert H. DickeWilliam Lawrence BraggJosef LenseWilliam UnruhEdward Witten
Conceptos
fractura fuerza de impacto elasticidad deformación esfuerzo rigidez wind stress tensión superficial fricción dinámica terremoto presión ductilidad dispersión elástica deformación resistencia relajación arrastre dinámica del polvo dinámica de sistemas complejos inestabilidad gravitacional