1. El corte ocurre en el punto donde se cruzan las dos hojas, no en toda la hoja
Si observas despacio tus manos al cortar papel, verás que en el extremo más avanzado del corte hay un pequeño punto donde las dos hojas se cruzan. Aunque las hojas son largas, la fuerza se aplica principalmente en esa zona. La tijera es una herramienta que corta mediante una «fuerza cortante», es decir, deslizando el objeto en direcciones opuestas desde ambos lados mientras las hojas se rozan [1]. En el caso de las tijeras occidentales (de tipo romano), el cierre de la parte donde las hojas se cruzan hace que el papel o la tela atrapada entre ellas se corte [1].
A medida que cierras las hojas, ese punto de cruce se mueve a lo largo de la hoja. El corte avanza porque sigue el rastro que deja ese punto en movimiento. Esto se parece un poco a cómo avanza el cierre de una cremallera, donde los dientes encajan en una sola posición que se desplaza. Sin embargo, la cremallera une, mientras que la tijera separa. La pregunta clave es: ¿por qué el papel se corta si la fuerza se concentra en un solo punto?
2. Dos explicaciones del corte de una tijera: deslizar y rasgar
Un artículo de NTT East Japan explica que la tijera concentra la fuerza en el punto donde las dos hojas atrapan el objeto, «rasgándolo» [2]. La explicación anterior sobre la «fuerza cortante» proviene de enciclopedias [1]. Aunque las palabras son diferentes, ambas describen lo que ocurre en ese único punto de cruce de las hojas. El papel está formado por muchas fibras finas. Si imaginamos que la fuerza concentrada en ese punto rompe las fibras una tras otra, y que el punto se mueve, el corte continúa progresivamente.
Según el mismo artículo, la eficacia del corte depende del mango, la precisión del punto de pivote que une las dos hojas y la forma de la hoja que transmite la fuerza como una palanca [2]. Para concentrar la fuerza en ese punto, la forma de la hoja es crucial, así como la palanca que envía la fuerza de la mano a la punta. Analicemos estos elementos uno por uno.
3. Por qué las hojas de la tijera están ligeramente torcidas para concentrar la fuerza
Según la enciclopedia en japonés, las hojas de las tijeras occidentales están ligeramente torcidas para que la fuerza cortante se concentre en el punto de contacto entre ellas [1]. Se explica que esta torsión es una forma diseñada para reunir la fuerza en el punto donde las dos hojas se tocan. También existe un espacio (holgura) en la parte trasera de las hojas para ajustar cómo contactan con el material [1]. Aunque se dice que la fuerza se concentra en un punto, las necesidades de contacto varían según si se corta papel o tela, o si el papel es grueso o fino.
Sin embargo, la explicación sobre la torsión se encuentra principalmente en enciclopedias y sitios derivados de ellas. No se encontró respaldo en los fabricantes, por lo que debemos tomarla como una teoría explicativa más que como un hecho técnico confirmado. Incluso si la forma de la hoja es perfecta, si la fuerza no llega hasta la punta, no cortará. A continuación, vemos hacia dónde va la fuerza de la mano.
4. Cómo el pivote de la tijera actúa como palanca y lleva la fuerza de la mano a la punta
En las tijeras occidentales (tipo romano), el pivote está entre las hojas y los mangos. Al apretar los mangos, la fuerza se transmite a través del pivote hacia las puntas de las hojas en el lado opuesto, funcionando como una palanca [2]. En una palanca, si el punto donde se aplica la fuerza (punto de acción) está lo más cerca posible del pivote, la fuerza se transmite más fácilmente [2]. Por lo tanto, si colocas el papel cerca del pivote al cortar, será más fácil hacerlo con la misma fuerza de la mano. Aplicado a la tijera, al cortar papel grueso o materiales duros, debería ser más cómodo usar la base de la hoja (cerca del pivote) que la punta.
Hasta aquí podemos resumir el proceso: la forma de la hoja (la torsión) crea un único punto de contacto entre las dos hojas; la fuerza de la mano se envía a la punta mediante la palanca del pivote; y al cerrar las hojas, ese punto se mueve y el corte avanza. Pero, ¿desde cuándo existe esta forma de tijera?
5. El origen de la tijera en forma de X con pivote central en la época romana
Existen artefactos de hierro de tijeras de tipo romano (dos hojas unidas en forma de X con un pivote en el medio) que datan del año 27 a.C., en la época romana [3]. En China aparecieron después de la dinastía Tang, y se dice que las tijeras de oro y bronce conservadas en el Shosoin de Japón también son de este tipo [3].
Como artefactos más antiguos de tijeras, se mencionan unas de hierro hechas en Grecia alrededor del año 1000 a.C. Estas tienen una forma en U donde la parte curva actúa como pivote, y se cree que se usaban para esquilar lana [3]. Se dice que ya existían en la Edad del Bronce, pero no se puede afirmar con certeza quién las inventó ni la fecha exacta. En Japón, se cree que llegaron a través de China alrededor del siglo VI, y las tijeras más antiguas encontradas en Japón provienen de un túmulo funerario del siglo VII [3]. Hasta la era Edo, predominaban las tijeras japonesas (wa-basami) con un resorte en forma de U como pivote [3]. La importación y producción masiva de tijeras occidentales comenzó durante la era Meiji [1].
La forma de dos hojas cruzadas y manijas para operarlas se atribuye a la empresa Fiskars alrededor de 1880, y se informa que la estructura básica no ha cambiado en más de 140 años [4]. Cabe destacar que esto se refiere al modelo moderno, distinto de las fechas de los artefactos romanos.
6. Una forma antigua, pero una teoría de la fuerza de corte que es de 2005
Existe un método para medir la «tenacidad» (resistencia a la fractura) de materiales utilizando dispositivos que miden la carga y el desplazamiento en tijeras, y es ampliamente utilizado [5]. Sin embargo, un artículo de Atkins y Xu de 2005 señala que hasta entonces no existía un análisis que explicara cómo cambia la fuerza según el grado de apertura de las hojas, y que ese artículo presentó dicha teoría [5]. Aunque la forma básica ha permanecido igual durante unos 2000 años, la teoría que explica la variación de la fuerza según la apertura de las hojas fue presentada en ese artículo de 2005.
Este artículo no incluye fórmulas numéricas sobre cuánta fuerza cambia. Solo destaca que el hecho de que «la fuerza cambia según la apertura de las hojas» es el punto de partida de la investigación. Las herramientas cotidianas parecen obvias, pero al medirlas con detalle, aún quedan preguntas abiertas. La tijera es un buen ejemplo de ello.
7. Actividad para probar con tu tijera el punto de cruce y la base de las hojas
Prepara una tijera y papel de desecho. Realiza la actividad sentado, en un lugar donde no haya otras personas alrededor, y nunca apuntes la punta de la tijera hacia nadie. Primero, corta lentamente y observa el extremo del corte. ¿Puedes ver cómo el punto donde se cruzan las dos hojas se mueve a medida que avanzas? Luego, compara el corte de papel grueso cerca de la punta de la hoja y cerca de la base (cerca del pivote). Si la sensación es diferente, coincide con la explicación de la palanca [2]. Si sientes lo mismo, pueden estar interviniendo otros factores como el tipo de papel o el estado de la hoja.
Sobre la técnica de corte, los materiales de artes visuales del Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón indican que se debe mantener la tijera perpendicular al papel, sin inclinar las hojas, y que al cortar curvas, se debe girar el papel en lugar de la tijera [7]. Por seguridad, realiza la actividad sentado y no apuntes la punta de la tijera hacia las personas.