Afilado (corte)

El filo se refiere a la capacidad de una cuchilla , punta o herramienta de corte para cortar materiales con una fuerza mínima , y ​​puede definirse más específicamente como la capacidad de una superficie para iniciar el corte. ^[1] El filo depende de factores como el ángulo del filo, el ancho del filo y la finura del filo, y se ve favorecido por la dureza del material . Esta cualidad se encuentra en una variedad de formas naturales, incluidos ciertos tipos de rocas , en espinas y púas de plantas, y en dientes, garras, cuernos y otras estructuras de animales que sirven para diversos propósitos. El filo también es un atributo crítico para las herramientas hechas por el hombre, que van desde cuchillos de cocina y tijeras hasta equipos de corte industriales, ya que permite al usuario de un implemento afilado penetrar superficies de manera eficiente o dividir prolijamente otros materiales en porciones más pequeñas según sea necesario.

Se debe encontrar un equilibrio entre el filo y su durabilidad. Entre los métodos que pueden evitar este problema se encuentra el endurecimiento diferencial . Este método produce un borde que puede mantener su filo y un cuerpo resistente. ^[2] Se han desarrollado diferentes métodos para afilar superficies y para probar su filo relativo.

Algunos materiales del medio ambiente se rompen de forma natural y dejan bordes extremadamente finos. Un ejemplo notable es la obsidiana , un vidrio volcánico que se fractura de una forma que produce bordes más afilados que los que pueden alcanzar la mayoría de los metales. Las civilizaciones antiguas utilizaban la obsidiana para fabricar cuchillas y herramientas debido a su calidad de filo afilado, que puede ser lo suficientemente afilado como para cortar a nivel celular. De manera similar, materiales como el pedernal y el sílex también se fracturan con bordes afilados, lo que los hace útiles como herramientas de corte primitivas. La obsidiana todavía se utiliza por su filo natural, y se experimenta con bisturíes de obsidiana en cirugía para realizar cortes de alta precisión. ^[3]

La agudeza también es un rasgo evolutivo significativo en la naturaleza, que proporciona a varias especies herramientas para la supervivencia. Los animales depredadores, como los grandes felinos , los tiburones y las aves rapaces , tienden a desarrollar dientes , garras o picos afilados para capturar y consumir presas de manera eficiente . Estos instrumentos de corte naturales a menudo se optimizan a través de ángulos estrechos y están compuestos de materiales duros como el esmalte . Los dientes más afilados de la naturaleza se encuentran en los grandes tiburones blancos y los peces víbora , respectivamente, y el gran tiburón blanco tiene dientes cortantes dentados y el pez víbora tiene dientes perforantes en forma de aguja. Algunos animales de presa, como los ciervos y los antílopes , han desarrollado de manera similar cuernos o astas afilados para disuadir los ataques, mientras que otros, como los puercoespines y los erizos , tienen espinas o púas, que crean una barrera defensiva afilada. Algunos herbívoros han desarrollado dientes o garras afilados para acceder a plantas duras. Por ejemplo, los castores usan incisivos afilados para masticar la madera.

Las plantas también han desarrollado estructuras puntiagudas, como espinas y aguijones, como mecanismos de defensa para disuadir a los herbívoros. Estas estructuras, que se encuentran en especies como los cactus y las rosas , tienen bordes puntiagudos, a veces dentados, para maximizar el daño y requerir una energía mínima para su mantenimiento.

Los primeros humanos fabricaban herramientas a partir de materiales ambientales como piedras afiladas ^[4] y materiales biológicos como espinas de plantas y astas de animales ^[5] , por su filo. Se han encontrado escalpelos de obsidiana de más de 2100 a. C. en un asentamiento de la Edad del Bronce en Turquía ^{[6] .}

Visualmente, un cuchillo muy afilado tiene un borde demasiado pequeño para verlo a simple vista; incluso puede resultar difícil o imposible enfocarlo con un microscopio. La forma cerca del borde se puede resaltar girando el cuchillo y observando los cambios en el reflejo. También se pueden ver muescas y bordes enrollados, ya que el borde enrollado proporciona una superficie reflectante, mientras que un borde correctamente enderezado será invisible cuando se lo mire de frente. ^[7]

Una herramienta muy afilada puede producir cortes más precisos y controlados. Esto es particularmente importante en campos como la cirugía, las artes culinarias y la artesanía, donde la precisión puede afectar la calidad del resultado. Cuanto más afilado esté el implemento, menos presión tendrá que ejercer el usuario para producir un corte, lo que minimiza el esfuerzo y reduce el riesgo de accidentes. Por esta razón, las herramientas más afiladas suelen ser, contrariamente a lo que se podría pensar, más seguras que las desafiladas. Si bien es probable que una lesión causada por una herramienta más afilada sea más grave, la probabilidad de lesión se reduce cuando la herramienta está lo suficientemente afilada como para evitar el esfuerzo en su uso. ^[8] El uso de herramientas afiladas también requiere equipo de protección personal para evitar lesiones accidentales a quienes las manipulan, como guantes resistentes a los cortes . ^[9]

La agudeza se puede medir con diversos fines. Por ejemplo, en el caso de los dientes de animales, " la agudeza de la cúspide del diente se mide habitualmente por el radio de curvatura (RoC), donde las cúspides con un RoC más alto son más desafiladas y las cúspides con un RoC más bajo son más afiladas. Durante las interacciones entre cúspides individuales y alimentos, las cúspides más afiladas reducen el área de contacto entre el diente y el alimento, lo que conduce a una reducción de la energía y la fuerza de reacción necesarias para inducir una fractura en el alimento". ^[10]

La agudeza de una hoja forjada se puede cuantificar según el índice de agudeza de la hoja (BSI), que clasifica las hojas en función de la fuerza necesaria para realizar un corte a través de un material estandarizado. Este índice proporciona una medida comparativa que ayuda a los usuarios a evaluar y comparar la agudeza de la hoja con precisión. Un índice de agudeza más alto generalmente indica un borde de corte más fino, que requiere menos fuerza para penetrar o cortar a través de un medio de prueba. ^[1]