La ingeniería mecánica por fin tiene una respuesta a por qué se desatan los cordones de zapatos. Un equipo de la Universidad de California Berkeley ha filmado en cámara superlenta el proceso. Del visionado se deduce que las estructuras anudadas fallan bajo una combinación de la pisada, el balanceo de la pierna y las fuerzas de azote que actúan sobre los extremos del cordón. Ambas son como una mano invisible, que el nudo y luego tira en los extremos libres de los cordones hasta que se deshace.

El estudio muestra que el fracaso del nudo se produce en cuestión de segundos, provocado por una compleja interacción de fuerzas, no estudiada hasta ahora.

El estudio se podría aplicar a otras estructuras anudadas que se deshacen, como el ADN

"Cuando se habla de estructuras anudadas se puede aplicar a otras cosas, como el ADN o microestructuras, que fallan bajo fuerzas dinámicas", dijo Christopher Daily-Diamond, coautor del estudio publicado en Proceedings of the Royal Society A . "Este es el primer paso para entender por qué ciertos nudos son mejores que otros, cosa que nadie realmente ha hecho".

Hay dos maneras de atarse los cordones. Una es más fuerte que la otra, pero nadie sabe por qué. La versión fuerte se basa en un nudo cuadrado: dos cruces de cordones opuestos entrelazados. La versión débil se basa en un nudo falso:  el nudo se tuerce en lugar de quedarse plano cuando se aprieta. El estudio demuestra que ambas versiones terminan deshechas de la misma manera.

"El nudo débil fallará siempre y el nudo fuerte fallará en una escala de tiempo determinada, pero todavía no entendemos por qué hay una diferencia mecánica fundamental entre esos dos nudos", dijo Oliver O'Reilly, profesor de Berkeley de ingeniería mecánica, cuyo laboratorio llevó a cabo la investigación.

Correr a cámara lenta

La coautora del estudio y estudiante Christine Gregg (la corredora en el vídeo) se ató un par de zapatos normales y corrió en la cinta mientras que sus colegas filmaron sus zapatos.

Cordones deshaciéndose

Cordones deshaciéndose UC-Berkeley

En la carrera, su pie golpea el suelo a siete veces la fuerza de la gravedad. El nudo se estira y luego se relaja en respuesta a esa fuerza. A medida que el nudo se afloja, la pierna oscilante aplica una fuerza de inercia sobre los extremos libres de los cordones. Eso lleva a un fallo del nudo en apenas dos pasos después de que la inercia actúa sobre los cordones.

"Para desatar mis nudos, tiro del extremo libre y se deshacen. El nudo del cordón del vídeo se desata debido al mismo tipo de movimiento", asegura Gregg. "Las fuerzas que causan esto no son de una persona que tira del extremo libre, sino de las fuerzas inerciales de la pierna que se balancea hacia atrás y hacia adelante mientras el nudo se afloja golpeando repetidamente el suelo".

Además de la interacción de las fuerzas en el nudo, el vídeo también reveló una aceleración en la base del nudo. Los investigadores utilizaron un péndulo para balancearlo y probar la mecánica usando una variedad de cordones diferentes.

"Algunos cordones podrían ser mejores que otros para atar nudos, pero la mecánica fundamental que los hace fallar es la misma, creemos", dijo Gregg.

"Realmente necesitas tanto la fuerza impulsiva en la base del nudo como las fuerzas de tracción de los extremos libres y los bucles", dijo Daily-Diamond. "Parece que no se puede deshacer el nudo sin ambos." Eso sí, los cordones firmemente atados pueden requerir más ciclos de impacto y balanceo de la pierna para deshacerse.

Atamos mal los cordones

No es la primera vez que se aborda el porqué de los cordones desatados. Sí que lo es desde el pundo de vista de la ingeniería. En 2011 se hizo relativamente popular un hombre en Estados Unidos que se bautizó como el Profesor Cordones. A través de su web y canal de YouTube trató de explicar que tradicionalmente hemos aprendido una técnica equivocada para atarse los zapatos.

Cuando los investigadores hablan de las distintas formas de atar los cordones, en realidad se refieren a que, como se pone de relive en estos tutoriales, son conocidos distintos métodos para hacer la lazada. Sin embargo, como explican en su presentación en Berkeley, "con el método fuerte y con el débil, los cordones terminan por deshacerse".