El segundo de los juguetes que los Reyes me han traído este año es una plastelina. Con e, tal como aparece en la tapa de la caja. Las masillas de modelar se suelen denominar plastilina, pero también plastelina, plasticina y pastelina.

 

El primero de los productos de esta gama que se comercializó tiene más de cien años. El 1880 un farmacéutico alemán de Munich, Franz Kolb, inventó una masilla que no se secaba tan fácilmente como la arcilla. Estaba compuesta principalmente de sales de calcio, vaselina y ácido esteárico, y su uso era para modelado y escultura. La denominó plastilina, y desde 1889 la conocida casa Faber-Castell la comercializó con el nombre de plasticina.

 

Muchos años después, la aparición de compuestos orgánicos de silicio permitió hacer masillas aparentemente similares, pero con algunas propiedades notablemente diferentes. La Silly Putty fue comercializada por Crayola, y tiene una composición basada mayoritariamente en el polidimetilsiloxano (un polímero derivado del silicio y no del carbono), con partículas de cuarzo, un aceite vegetal, glicerina y dióxido de titanio. A partir de esta composición base han salido diferentes marcas, y entre ellas la que los Reyes me trajeron: la Thinking Putty, que aquí se llama Inteligente plastelina. Parece que las plastilinas basadas en siloxano se inventaron por accidente, cuando una empresa de los Estados Unidos intentaba encontrar polímeros no derivados del petróleo para hacer caucho. El producto que obtuvieron a partir de la polimerización del dimetilsiloxano con ácido bórico tenía propiedades adhesivas, elásticas y plásticas. No era apto como sustituto del caucho natural, pero se le encontraron otras aplicaciones. Actualmente se fabrica de diferentes durezas y elasticidades, según los usos, que van desde los juguetes infantiles hasta adhesivos para cápsulas espaciales.

 



La característica más sorprendente del juguete es que a la misma temperatura es plástico, elástico y frágil. Plástico, porque se le puede modelar con las manos fácilmente; es también elástico, porque cuando se hace una bola de producto y se lanza al suelo bota notablemente sin deformarse; y frágil, porque cuando se lo somete a un tirón muy brusco se desgarra como si fuera un papel. Incluso cuando se lo golpea bruscamente con un martillo se rompe como si fuera de cerámica (pero este experimento todavía no me ha salido...).


    

La explicación del por qué de este comportamiento es compleja, porque el mismo comportamiento del producto es complejo. Yo uso una analogía para explicarlo. Imaginamos un rollo de papel higiénico enrollado y colgado en posición normal, en que puede girar por el eje del cilindro. Si estiramos el papel con suavidad el rollo se va desenrollando paulatinamente. Pero si estiramos repentinamente por la punta del rollo de papel, se rompe y nos queda en la mano un trozo de papel, y el rollo no se desenrolla. En este caso la explicación radica en que para hacer girar el rollo le tenemos que comunicar una fuerza tangencial para vencer su  momento de inercia. Pero si aplicamos mucha fuerza repentinamente, antes de que se ponga a girar el rollo en conjunto el papel ya se ha desgarrado: la alta aceleración angular que le queremos dar al rollo requiere una fuerza tal que es superior a la resistencia del papel.

 

Pues una cosa análoga pasa en  fluidos tales como estas plastilinas. Cuando se deja una bola de material durante un periodo de tiempo largo, de bastantes minutos, la bola muestra su comportamiento plástico y se deforma y se va extendiendo sobre la mesa, como muestran las fotos. Pero si la bola se lanza repentinamente al suelo, la fuerza del impacto “no tiene tiempo” de transmitirse al resto de la masa  y deformarla toda, y se manifiesta su comportamiento elástico.

 

El mismo fenómeno se da cuando se extiende suavemente el material. Se puede llegar a estirar en hilos finísimos, y fluye por su propio peso cuando el diámetro de la sección es bastante pequeño. Pero si se le aplica una fuerza muy repentina y el material no tiene un grueso excesivo, se llega a desgarrar de golpe, como si fuera una goma elástica.

 

El comportamiento de ciertos fluidos puede llegar a ser muy complejo. En este caso, en que el material presenta características de fluido viscoso y de sólido elástico, se dice que es un fluido viscoelástico. El adjetivo es el mismo que el de ciertas almohadas de poliuretano, que se adaptan a la forma de la cabeza –comportamiento viscoso– hasta llegar a una cierta posición, en que ya no se hunden más y se comportan como sólido elástico. No es exactamente el mismo comportamiento, pero el término para definirlo es el mismo en ambos casos.

 

La marca Inteligente plastelina vende este producto con diferentes propiedades añadidas: lo hay de diferentes colores, fluorescente, fotocrómico, magnético...  Afirman que su manipulación ayuda a combatir el estrés, y que favorece la comunicación entre personas. A mí, efectivamente, me ha servido para redactar una entrada para el blog, que espero que alguien lea.

Más información: www.plastelina.es

Claudi Mans Teixidó
Claudi Mans Teixidó

Catedrático emérito de Ingeniería Química por la Universidad de Barcelona. Autor de los libros de divulgación científica: La truita cremada (2005, Ed. Col·legi de Químics de Catalunya, catalán) y Tortilla quemada (2005, Ed. Col·legi de Químics de Catalunya). Els secrets de les etiquetes (2007, Ed. Mina, catalán) y Los secretos de las etiquetas (2007, Ed. Ariel). La vaca esfèrica (2008, Rubes editorial, catalán). Sferificaciones y macarrones (2010, Ed. Ariel), La química de cada dia (2016, Publicacions de la Universitat de Barcelona, catalán) y La Química en la cocina: una inmersión rápida (2018, Tibidabo Ediciones).

Director científico del Comité Español de la Detergencia, Tensioactivos y Afines (CED). Vocal de la junta de la Associació Catalana de Ciències de l'Alimentació (ACCA) y del Colegio-Agrupación de Químicos de Catalunya.

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La naturaleza del ser humano es su artificialidad: la voluntad de adaptar el medio a sus necesidades. De ahí la tecnología y las ciencias aplicadas. Hablaremos de eso, especialmente de nuestra vida cotidiana. Y también de arte científico, de lenguaje científico-cotidiano... Nos lo pasaremos bien.

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