La goma con nanopartículas se puede comparar con un pulso de cuerda: la matriz polimérica tira hacia un lado y la red de nanopartículas tira hacia el otro. Mientras las fuerzas están equilibradas, el material aguanta. Pero basta con que uno de los lados dé un tirón brusco para que el tejido se rompa. Justamente ese tirón vieron los científicos en un modelo computacional cuando estiraban goma con cúmulos de nanopartículas.

Antes se creía que los huecos dentro de la goma crecían a partir de defectos microscópicos, como un agujero en unos vaqueros viejos. Pero en el modelo no había defectos y los huecos aparecían igualmente. La causa resultó ser que, al estirar, en la matriz polimérica surge una presión negativa, como si dentro del material tensaran una cuerda. Al mismo tiempo, en la red de partículas la presión se vuelve positiva, y ese equilibrio es lo que refuerza la goma.

Con un estiramiento pequeño, las partículas todavía pueden reordenarse y liberar la tensión. Es parecido a como una multitud en un pasillo estrecho se aparta un poco para dejar pasar a una persona. Pero con un estiramiento fuerte, las partículas se alinean en bandas transversales a la dirección de la deformación y pierden movilidad. Se produce un nuevo bloqueo, como si la multitud chocara contra una pared. En ese momento la presión local crece en cascada y en el material se forma un hueco.

La presión a la que ocurre esto en el modelo fue de unos 4 MPa. Sorprendentemente, para la goma real con negro de carbono el valor experimental es de 4.3 MPa, casi una coincidencia, aunque los sistemas son distintos. Esto indica que el mecanismo es universal.

El resultado nos devuelve a la cuerda: el refuerzo de la goma y su rotura no son dos procesos separados, sino dos caras de un mismo pulso de cuerda. Si se aprende a controlar el movimiento de las partículas, se puede retrasar la rotura sin perder resistencia. Para neumáticos y juntas, esto significa una vida útil más larga sin concesiones.