Как может быть, что острое и твердое лезвие бритья затупляется от тонких волос?
Стальное лезвие, предназначенное лишь для скоблирования щетины с мужской щеки, должно служить значительно дольше 5-7 дней. Специально созданное для работы с мягкими волосками, оно может сохранять остроту кромки несколько месяцев – или даже дольше, если покрыто более твердыми материалами.
Одноразовые лезвия, хирургические скальпели и опасные бритвы тупятся очень быстро. Исследование, проведенное командой MIT, показывает, что это происходит не только из-за обычного износа металла. Если лезвие касается волоска в неправильных условиях, оно испытывает чрезмерное напряжение. В результате лезвие трескается и скалывается из-за механизма, называемого усилением напряжения. Скалывание приводит к еще большему количеству трещин, которые провоцируют новые сколы… И в конечном итоге у вас остаётся испорченная бритва.
Чтобы узнать больше о процессе контакта лезвия с волосами, аспирант Массачусетского технологического института Джанлука Росциоли побрился одноразовой бритвой и исследовал лезвия под растровым электронным микроскопом. обнаружил Небольшие следы эксплуатации, едва заметное затупление и незначительные сколы, распределённые не по всей длине режущей кромки.
Росциоли разработал микромеханический прибор для сложного тестирования: подвижный стол с двумя зажимами для лезвия бритвы и волосков разного диаметра, подаренных коллегами. Устройство позволяло резать на различной глубине и под разными углами внутри электронного микроскопа.
Анализ увеличенных лезвий показал, что в случае стрижки волос перпендикулярно не происходило скалывание. Чаще это случалось при касании волос под углом. Компьютерное моделирование на основе собранных данных выявило важность не только угла, но и прочности стали в лезвии. Неоднородный металл на кромке создавал слабые места, где могли появиться сколы.
Команда подала заявку на предварительный патент процесса, который может сделать сталь для бритвы более однородной, надеясь улучшить качество лезвия. Ученые в заявлении для прессы пишут, что основная идея заключается в снижении неоднородности при сохранении высокой твердости.