The science of friction -- and its surprising impact on our lives | Jennifer Vail

Transcriber: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Traductor: Ana Loara Revisor: José Miguel Godoy Muñoz

I have to admit that it's a lot of fun

Debo admitir que es muy divertido

when people ask me what I do for my job,

cuando la gente me pregunta qué hago,

because I tell them I literally rub things together.

porque les cuento que froto cosas entre sí, literalmente.

This sounds ridiculous,

Suena ridículo.

just rubbing things together.

Froto cosas entre sí.

But it has a technical name:

Pero tiene un nombre técnico:

tribology.

tribología.

T-r-i-b-o-l-o-g-y,

T-r-i-b-o-l-o-g-í-a,

from the ancient Greek word "tribos,"

de la palabra griega "tribos",

which means "to rub."

que significa "frotar".

It's a funny-sounding word you've probably never heard before,

Es una palabra rara que quizá no hayan oído nunca,

but I promise you,

pero les prometo que descubrirla cambiará su experiencia con el mundo físico.

discovering it changes your experience with the physical world.

Tribology has given me amazing projects.

La tribología me ha dado proyectos increíbles.

I've worked on materials that fly, and I've worked on dog food --

He trabajo con materiales que vuelan y con comida para perros,

a combination that doesn't sound like one person has any business doing

una combinación con la que no parece que alguien vaya a trabajar

in the span of just a couple years,

en un periodo de solo dos años,

until you start to view the world through a tribological lens.

hasta que empiezas a ver el mundo a través de unas gafas tribológicas.

And I think you'll be surprised

Y creo que les sorprenderá

at how significant a little bit of tribology can be

lo importante que es un poco de tribología

in alleviating some very large problems.

para solucionar grandes problemas.

Tribology is the study of friction, wear and lubrication.

La tribología estudia la fricción, el desgaste y la lubricación.

You have all experienced all three of these things.

Uds. han experimentado estas tres cosas.

Remember the last time you tried to move a heavy object across the floor,

¿Recuerdan cuando trataron de arrastrar un objeto pesado por el suelo

and you could just feel something resisting you?

y sentían cómo se les resistía?

That would be friction.

Eso es la fricción.

Friction is the force that opposes motion.

Es la fuerza que se opone al movimiento.

Wear is the loss or transfer of material.

El desgaste es la pérdida de material.

Y la razón por la que reemplazan sus zapatos favoritos;

It's the reason you have to replace your favorite shoes,

because eventually the soles disappear.

la suela acaba desapareciendo.

Lubricants are used to reduce friction and wear.

El lubricante reduce la fricción y el desgaste.

They loosen up those stubborn rusted bolts that just otherwise will not budge.

Aflojan esos tornillos obstinados que no se moverían de otra forma.

But tribology is also defined as the science of interacting surfaces

La tribología también trata de la interacción entre superficies

in relative motion.

en movimiento relativo.

So, interacting surfaces in relative motion:

Así pues, en el mundo hay muchas superficies

there are a lot of those in the world.

que interactúan en movimiento relativo.

As you're sitting there right now, are you wiggling your foot at all

Ahora mismo, ¿están meneando el pie o moviendo el trasero contra su asiento?

or maybe shifting around in your seat?

Porque, ¿saben qué?

Because guess what? Tribology is happening.

Están experimentando la tribología.

Even the smallest shift in your seat

El más mínimo desplazamiento en su asiento

involves two surfaces moving relative to each other.

implica dos superficies moviéndose una respecto a la otra.

And your tribological interaction for the shift

La interacción tribológica de ese desplazamiento

will be different than the person next to you.

es diferente para la persona sentada a su lado.

This is because the clothes you're wearing

Se debe a que la ropa que llevan

change the friction between you and the seat.

cambia la fricción entre Uds. y su asiento.

If you're wearing silk, it's a little easier to squirm around in the seat

Si llevan seda, les será más fácil retorcerse en la silla que si llevan lana.

than if you're wearing wool.

Porque la fricción en la seda es menor.

That's because the friction is lower for silk.

If you're moving your ankle or wiggling your ankle at all,

Si están moviendo o contoneando el tobillo,

did it make a popping sound?

¿Ha hecho un "pop"?

You've had that, right?

Lo han sentido, ¿verdad?

You get up, you move around, and some joint cracks or pops.

Se levantan, se mueven y algunas articulaciones crujen.

Thank you for that sound, tribology.

Gracias por ese sonido, tribología.

That sound can come from the fluid that lubricates your joints

Ese sonido procede del líquido que lubrica sus articulaciones

just moving around.

cuando se mueven.

You're essentially releasing gas bubbles in that fluid.

Básicamente se liberan pompas de gas en el líquido.

That sound can also come from the tendons simply moving over each other.

El sonido también pude venir de los tendones que se mueven entre ellos.

Pretty common in the ankle,

Bastante frecuente en el tobillo,

so any of my fellow foot-wigglers out there

así que cualquiera de mis colegas que menean los tobillos

may suddenly find themselves curious about the tribology of tendons.

puede que ahora tengan curiosidad por la tribología de los tendones.

But how does one become a tribologist like me?

Pero, ¿cómo se hace una tribologista?

It starts when you're a kid, of course.

Empieza en la infancia, por supuesto.

I was a ballerina growing up.

De niña yo era bailarina.

I reached the level where I was dancing on my toes,

Llegué a ser capaz de bailar de punta de pie,

or "en pointe."

el llamado "en pointe."

Now, when you're dancing en pointe, you're wearing those amazing shoes,

Cuando bailas "en pointe", en esas increíbles zapatillas

but they can be slippery on the stage.

que pueden resbalar en el escenario.

The last thing you want to do when you're trying to dance on your toes

Lo último que quieres cuando tratas de bailar de punta de pie

es escurrirte y caerte.

is to slip and fall.

So we had boxes of stuff called rosin.

Así pues, teníamos cajas de algo llamado resina.

We would step into the rosin, put a light coating on our shoes.

Caminaríamos sobre la resina dejando una fina capa en las zapatillas.

Rosin comes from tree sap

La resina procede de la salvia

and, in its powdered form, makes things less slippery.

y en polvo hace que las superficies sean menos resbalosas.

You learned real fast as a dancer

Como bailarina, aprendes rápido

how much was the right amount to put on your shoes,

cuál es la cantidad exacta para las zapatillas,

because if you didn't put enough on, you were probably going to slip

ya que si no ponías suficiente, probablemente resbalarías

due to the low friction between your shoe and the stage.

debido a la poca fricción entre la zapatilla y el suelo.

Best case scenario,

En el mejor de los casos

you're the clumsy ballerina on stage,

quedas como la bailarina torpe;

but the worst case scenario would be an injury.

no obstante, en el peor, significa una lesión.

Already, I was optimizing and manipulating friction.

Para entonces ya manipulaba y optimizaba la fricción.

You see, I was destined to be a tribologist.

¿Ven? Estaba destinada a ser tribologista.

(Laughter)

(Risas)

But you were also a junior tribologist.

Uds. también fueron tribologistas de pequeños.

When you used crayons or colored pencils,

Cuando usaban ceras o lápices de colores,

you knew that the harder you pressed, the darker the color.

sabían que, cuanto más apretaran, más oscuro era el color.

You also knew this meant you were going to have to sharpen

También sabían que debían sacarle punta más a menudo

that crayon or colored pencil more frequently,

a esas ceras o esos lápices

porque se gastaban más rápido.

because it was wearing down faster.

Now let's talk about those enticing shiny waxed floors

Hablemos ahora de esos suelos encerados tan tentadores

that you just had to slide across.

por el que necesitaban deslizarse sí o sí.

You knew if you put on a pair of socks,

Sabían que, si se ponían calcetines,

you were going to get a really good slide across that floor.

iban a deslizarse muy bien por ese suelo.

Good luck trying to do that barefoot.

Buena suerte intentándolo descalzo.

Master manipulators of friction.

Maestros manipuladores de la fricción.

All kids are tribologists.

Los niños son tribologistas.

What about us as adults?

¿Y los adultos?

At some point today, you brushed your teeth.

Hoy, en algún momento, se han cepillado los dientes.

I hope.

Espero.

(Laughter)

(Risas)

This is tribology in action.

Eso es tribología en acción.

The toothpaste and toothbrush are working to remove or wear

La pasta y el cepillo trabajan juntos para eliminar

the plaque from your teeth.

el sarro de los dientes.

For the record, my dad is a dentist.

Mi padre es dentista, por cierto.

Never thought my career was going to circle back to the family business.

Jamás pensé que mi carrera volviera hasta el negocio familiar.

But one day, we found ourselves speaking the same language

Pero un día nos vimos hablando el mismo idioma

when I was tasked with developing a test to investigate plaque removal.

cuando se me asignó investigar la eliminación de sarro.

Sounded simple enough,

Parecía sencillo

until I started to look at it as a tribologist,

hasta que lo miré desde la tribología

and then it became incredibly complex.

y se convirtió en algo mucho más complejo.

You have hard materials -- those would be your teeth --

Tienes material duro, lo que serían tus dientes,

soft materials like your gums, the toothpaste, the toothbrush.

y material blando como la encía, la pasta de dientes y el cepillo.

There's lubrication -- the form of saliva and water --

Hay lubricación: la saliva y el agua;

the dynamics of the person doing the brushing and more.

las dinámicas de quien se cepilla y más.

I promise if we put diamonds in your toothpaste,

Les juro que si pusiéramos diamantes en la pasta de dientes

you're going to remove that plaque.

eliminaríamos el sarro.

Probably going to remove your teeth as well.

Y, con toda probabilidad, los dientes.

So there's a fine balance to be had between wearing the plaque away

Por tanto, hay que conseguir el equilibrio entre eliminar el sarro

and not damaging your teeth and gums.

y no dañar los dientes ni las encías.

We're brushing our teeth because we ate.

Nos cepillamos los dientes porque comimos,

Eating is another routine thing we all do.

que es algo que también hacemos todos.

Seems simple enough.

Parece sencillo.

But it's another field of tribology,

Pero es otro campo de la tribología

and it's not so simple.

y no es tan simple.

You have the food, which will break and wear while you're eating,

Tenemos la comida que se desmenuza y se desgasta al comer

and that food is interacting with your teeth, your tongue,

y que interactúa con los dientes, la lengua,

your saliva, your throat.

la saliva y la garganta.

And all of those interactions are going to influence your experience of eating.

Y toda estas interacciones influyen en lo que experimentan al comer.

I think you can all recall a moment where you tried something new

Seguro que recuerdan algún momento en el que probaron algo nuevo

and you just found yourself going,

y reaccionaron así:

"Well, it tastes alright.

"Bueno, sabe bien".

I really don't like that texture."

"No me gusta nada la textura".

Tribologists are looking at lubricity, the coefficient of friction,

Los triboligstas estudian la lubricidad, el coeficiente de la fricción,

as ways to connect mouth feel and texture to what you're experiencing,

como formas de conectar la textura y la sensación con lo que uno siente,

so that if we're changing the formulations of what we're eating and drinking

de modo que, si se cambia la fómula de lo que comemos y bebemos,

como que el contenido de azúcar o de grasa sea diferente,

so the sugar content or fat content are different,

how does that change mouth feel?

¿cómo cambia la sensación en la boca?

How do we quantify that?

¿Cómo se cuantifica?

This is what tribologists are looking to solve.

Eso es lo que los tribologistas intentan resolver.

And while my colleagues were in one corner of this lab

Y, mientras mis colegas miraban en el laboratorio

looking at the fat content of yogurt,

la cantidad de grasa de un yogur,

I was in another corner

yo estaba en otra zona estudiando la comida de perro.

studying dog food.

That lab smelled really good, by the way, let me tell you.

Por cierto, el laboratorio olía muy bien.

We all brush our teeth on a regular basis.

Nos cepillamos los dientes con frecuencia.

How many of us brush our pets' teeth?

¿Cuántos se los cepillamos a las mascotas?

Animals as adults commonly get periodontal disease,

Los animales también contraen enfermedades periodontales,

so we really should be brushing their teeth,

así que deberíamos cepillarles los dientes,

and more pet owners are starting to do this.

algo que hace cada vez más gente.

I know my best friend is really great at brushing her cat's teeth, somehow.

A mi mejor amiga se le da genial cepillarle los dientes a su gato.

Good luck trying to do that with my cat.

Buena suerte si lo intentas con el mío.

So what pet food suppliers are trying to do

Así pues, las empresas de comida para mascotas

is incorporate plaque removal in things like treats.

procuran que los premios eliminen el sarro.

If you have a dog,

Si tienen un perro,

you may have observed that you give a dog a treat,

habrán observado que, cuando le dan un premio,

and it magically seems to disappear after just one bite.

desaparece de forma mágica tras el primer bocado.

So the added challenge here is:

La dificultad añadida aquí es:

How do you remove plaque when you have one bite?

¿Cómo eliminas el sarro en tan solo un bocado?

I developed a benchtop test to study this problem,

Elaboré un test de laboratorio para estudiar el problema

and to do so, I had to mimic the oral system of dogs:

y para ello recreé la cavidad bucal de los perros:

their teeth, plaque, saliva.

los dientes, el sarro y la saliva.

And I used friction and wear measurements

Usé la fricción y las medidas de desgaste

to study the effectiveness of that treat on removing plaque.

para estudiar la eficacia del premio en eliminar el sarro.

If you're sitting there right now thinking about the last time

Si se están preguntando ahora mismo cuándo fue la última vez

you didn't brush your dog's teeth, you're very welcome.

que le cepillaron los dientes a su perro, de nada.

But what's the big deal with tribology?

¿Por qué la tribología es tan importante?

Let me give you one more example.

Dejenme darles un ejemplo más.

No matter where you are right now, you got to this location somehow.

No importan dónde estén ahora, han llegado hasta aquí de algún modo.

Maybe you walked or rode your bike,

Quizás andando, quizás en bici,

but for most people in this room, you probably came in a car.

pero, probablemente, la mayoría vino en coche.

Just think about all the tribological systems in a car.

Piensen en los sistemas tribológicos de un coche.

You have your personal interactions with the car,

Están la interacción suya con el coche,

the car's interactions with the road

la del coche con la carretera

and everything under the hood and in the drivetrain.

y todo lo que hay bajo el capó.

Some routine maintenance is directly connected to tribology.

Algunas rutinas de mantenimiento están relacionadas con la tribología.

You know how many miles your tires are recommended for using

Ya saben cuántos kms se recomieda hacer

before you replace them.

antes de cambiar las ruedas.

You regularly check the treads on those tires.

Comprueban los neumáticos a menudo.

You're actively monitoring the wear of your tires.

Controlan de forma activa su desgaste.

Tribology is the study of wear and friction,

La tribología estudia el desgaste y la fricción,

and with tires, friction can be the difference between a safe arrival

con los neumáticos, la fricción puede ser la diferencia entre llegar a salvo

and a car accident.

o tener un accidente.

This is because the friction between your tires and the road

Esto se debe a que la fricción entre las ruedas y la carretera

will influence your acceleration, your deceleration

influye en la aceleración, la deceleración

and your stopping distance.

y en la distancia de frenado.

As a driver, you instinctively already know how important friction is,

Como conductores, sabemos la importancia de la fricción,

because you know that when the roads are wet,

porque sabemos que cuando la carretera está mojada

they're more dangerous because they're slippery.

es más peligrosa porque es resbaladiza.

This is because the water is reducing the friction

Esto es porque el agua reduce la fricción

between your tires and the road.

entre las ruedas y la carretera.

You may recall that friction is the force that opposes motion,

La fricción es la fuerza que se opone al movimiento,

so water reducing that force means it's now easier for you to move,

así que el agua reduciéndola implica mayor facilidad para moverse;

hence it's more slippery when the roads are wet.

por eso, la carretera mojada es más resbaladiza.

Something else to consider

Algo más para tener en cuenta

is that overcoming friction takes energy,

es que vencer esa fricción requiere energía,

so you're losing energy to friction.

así que pierden energía por fricción.

This is one way your tires can influence your fuel efficiency.

De esta forma, las ruedas contribuyen a la eficacia del combustible.

And, in fact, did you know that about one-third of the fuel

De hecho, ¿sabían que un tercio del combustible

that you put into your internal combustion engine vehicle

que le ponen al motor de combustión interna

will be spent overcoming friction?

se gastará en compensar la fricción?

One-third.

Un tercio.

Tribology research has helped us reduce friction

La tribología nos ha ayudado a reducir la fricción

and therefore increase fuel efficiency and reduce emissions.

y, por tanto, aumentar la eficacia y disminuir las emisiones.

Holmberg and Erdemir have actually done some great studies

Mediante unos estudios, Holmberg y Erdemir han mostrado

showing the impact tribology research can have

el impacto que tiene la tribología

on reducing our energy consumption.

en reducir el consumo de energía.

And they found that, looking over the span of 20 years,

Al revisar un periodo de 20 años, han descubierto que

we had the opportunity to reduce

tuvimos la oportunidad de reducir

the energy consumption of passenger vehicles

el consumo de energía de los vehículos

up to 60 percent.

en más de un 60 %.

When you think about all the cars in the world,

Si piensan en todos los vehículos que hay, es mucha energía que puede ahorrarse.

that's a lot of energy we can save.

It's part of the nearly nine percent of our current global energy consumption

Es parte del casi 9 % de energía del consumo mundial actual

that the authors identified tribology can help us save.

que los autores dicen que la tribología puede ayudarnos a ahorrar.

That's a significant amount of energy.

Es una cantidad significativa.

So when you look at the numbers, tribology can do some amazing things.

Si miran los números, la tribología hace cosas increíbles.

My colleagues have identified up to 20 quads of energy

Mi colega ha identificado más de 20 quads de energía

we can save across the US alone.

que puede ahorrarse solo en EE. UU.

To put this in perspective:

Para verlo en perspectiva:

one quad of energy is roughly equivalent to 180 million barrels of oil,

un quad de energía equivale a 180 millón de millones de barriles de petróleo,

and tribology can help us save 20 times that.

y la tribología nos ayuda a ahorrar 20 veces eso.

This is through new materials, new lubricants,

Es gracias a nuevos materiales, lubricantes y diseños innovadores

novel component design,

doing things like making wind turbines more efficient and reliable.

que las turbinas eólicas son más eficaces y fiables.

This happened just by putting 31 people in a room

Esto pasó juntando a 31 personas en un cuarto

who viewed the world through a tribology lens.

que ven el mundo tras la lente de la tribología.

Imagine the opportunities that will reveal themselves

Imaginen las oportunidades que se descubrirían

as more of us start to see tribology all around.

conforme más gente empiece a ver la tribología.

My favorite projects right now are in aerospace applications.

Mis proyectos preferidos ahora son los aplicados al aeroespacio.

I love reducing wear and friction in these challenging environments.

Amo reducir la fricción y el desgaste en ambientes tan exigentes.

I can make materials and parts

Hago materiales y piezas

that will reduce the friction in moving components and engines

que reducirán la fricción en motores y compuestos móviles

so that they have less force opposing their motion.

para reducir la fuerza que se opone al movimiento.

Less force to move means they require less power,

Menos fuerza al moverse implica menos potencia,

so you can use a smaller actuator,

que implica un actuador más pequeño

which would weigh less,

que pesará menos

which saves fuel.

y ahorrará combustible.

I can also help make parts that last longer through lower wear.

También ayudo a crear piezas que duran más al desgastarse menos.

This will reduce material waste

Esto reduce los residuos

and also means we're manufacturing the parts less frequently,

y se fabrican las piezas con menos frecuencia,

so we're saving energy in manufacturing.

ahorrando energía en la fabricación.

I encourage you to start seeing tribology in the world around you

Les animo a ver la tribología del mundo que les rodea

and to think about how you would improve those interacting surfaces you experience.

y pensar en cómo mejorarían la interacción entre esas superficies.

Even the smallest improvements

Incluso la mejora más pequeña suma considerablemente.

really add up.

Tribology may be a funny-sounding word,

La tribología puede ser una palabra rara,

but it has a huge impact on our world.

pero tiene un gran impacto en nuestro mundo.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)