¿Cuántas moléculas se borran cuando presiono una tecla?

Tengo muchas preguntas a continuación, pero mis preguntas generales son: ¿Las superficies que se frotan ligeramente entre sí siempre se separan de las moléculas? y ¿Cómo podemos modelar eso?

Claramente, la respuesta a la primera pregunta es sí en general. Todos hemos visto teclados desgastados y similares. Pero no está claro (al menos para mi falta de experiencia) que dos sustancias puedan existir de tal manera que frotarlas no provoque daños a nivel molecular.

Si rozas ligeramente la cara de un diamante con una pluma, ¿cuánto tiempo pasará antes de que se forme una abolladura visible? ¿Es más probable que la pluma se "agote" primero? ¿ La dureza juega un papel?

Cuando presiono una tecla en el teclado de una computadora, ¿cuántas de las células de mi piel se borran? ¿Cuánto plástico se borra de la llave (en promedio)? ¿Dónde terminan las moléculas de plástico? ¿Solo en el aire? ¿Incrustado en las células de la piel?

¿Qué pasa con los sistemas mecánicos muy pequeños? ¿La fricción y la pérdida de materia entre los elementos hacen que los dispositivos mecánicos micro o nanoscópicos no sean confiables? ¿Pueden diseñarse para evitar tales problemas?

¡Atrás, todos! ¡Voy a probar las estadísticas! (disculpas a xkcd). Cuanto más blando es un material (también conocido como más débiles los enlaces intermoleculares), es más probable que un determinado nivel de fuerza elimine algunas moléculas. Pero todo se trata de probabilidades, por lo que una brisa suave tardará mucho tiempo en derribar átomos de un diamante, pero dos montones de tofu se salpicarán uno al otro.
¡Esto claramente requiere un experimento!
Parece que es hora de un gran ataque artístico.

Respuestas (2)

Pulgares arriba para una pregunta interesante y curiosa. Sí, seguro que se desgasta debido a la fricción cuando dos superficies se frotan entre sí, como dijiste, los teclados desgastados son un buen ejemplo de ello. Además, la dureza juega un papel importante en ello. La dureza es una propiedad física y existen diferentes medidas de dureza: dureza al rayado, dureza a la indentación y dureza al rebote. El diamante es el material más duro de nuestro planeta **

La dureza de Mohs del diamante es 10. Placa de vidrio o cuchillo de acero (dureza = 5,5), mientras que la uña (dureza = 2,5).

La dureza de los medios plásticos es de aproximadamente 3-4 en la escala de Mohs. Esto implica que es mucho más rápido desgastar las llaves de plástico en comparación con las de vidrio o diamante. :)

Ahora, como una cuestión de que una pluma pueda desgastar la superficie del diamante, sí es posible, pero se necesitarán muchas plumas.
Esto también sucede en los sistemas mecánicos. Un ejemplo práctico sería un pozo que tiene un balde atado a través de una cuerda

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Después de años de uso y varias tiradas de cuerdas diferentes, las poleas y otras estructuras se dañan. Para evitar esto, se usa lubricación y engrase, y las superficies también se pulen de vez en cuando.

¡¡Salud!!

Una respuesta escrita por el usuario Enthalpy que se encuentra en https://www.chemicalforums.com/index.php?topic=103339.msg363521#msg363521 :

Esta pregunta todavía se debate en la ingeniería mecánica, donde las cargas insensatas en los rodamientos de bolas sirven para medir una expectativa de vida que luego se extrapola a la carga normal. Los libros dan fórmulas para eso, pero SKF, el fabricante más grande, dice "ningún desgaste por debajo de cierto umbral de carga".

Tiendo a creer en el "desgaste cero" de SKF porque experimentaron más que los autores de libros y normas, y porque la ingeniería nuclear puede detectar casi átomos individuales arrancados de las piezas y transportados por el lubricante.

¿Cuántas moléculas se borran cuando presiono una tecla?
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