Papperskärningsfysik pekar ut de farligaste typerna av papper

Hur du än skär det är ett pappersklipp smärtsamt.

Tidskrifter, brev och böcker har en slingrande potential för mindre självförvållad plåga. Men andra typer av papper - som tunt silkespapper eller det tjockare som används för vykort - är mindre benägna att förolämpa. Forskare har nu förklarat fysiken bakom varför vissa papper är mer benägna att strimla fingrar.

I experiment med en gelatinreplika av mänsklig vävnad fann forskarna att ett tunt pappersark tenderade att bucklas innan det kunde skära. Tjockt papper gjorde vanligtvis indrag i materialet men genomborrade det inte: Som ett tråkigt knivblad koncentrerade det inte kraften på ett tillräckligt litet område. En tjocklek på cirka 65 mikrometer var en pappersskuren sweet spot – eller öm punkt – fysikern Kaare Jensen och kollegor rapporterar i en tidning som ska visas i Physical Review E.

Det gör matrisskrivarpapper till det mest förrädiska, säger forskarna. (Det papperet används sällan idag - lyckligtvis för både pinkies och pekfingrar.) Papper från olika tidningar var en nära tvåa i forskarnas tester. (För dem som läser Science News i tryckt: Förlåt!)

Skivningsvinkeln spelade också en roll. Papper som pressades rakt ner i gelatinet var mindre benägna att skära sig än papper som kluvit tvärs över och ner.

I stället för att bekämpa pappers tendens att skära, omfamnade forskarna det. De designade ett 3D-utskrivet verktyg som de kallar Papermachete, som, när det laddas med en remsa av skrivarpapper, fungerar som en engångskniv. Bladet kan skära i gurkor, paprika, äpple och till och med kyckling. Den banbrytande enheten skulle kunna fungera som en ny typ av bestick med billiga ersättningsblad.

Framtida arbete kommer att studera mer realistiska, fingerformade material, snarare än platta skivor av gelatin, säger Jensen, från Danmarks Tekniske Universitet i Kongens Lyngby. "Helst skulle du vilja ha några testpersoner, men det är svårt att hitta volontärer."