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MIT研究揭示剃須刀片與更柔軟的毛發相互作用時會變鈍

  據外媒報道,麻省理工學院(MIT)的研究人員稱,即使刀片的硬度比頭髮硬約50倍,剃須刀最終也會在剃須後變鈍。 C. Cem Tasan領導的一個MIT工程師團隊發現了鋼制剃須刀片在剔除比它們柔軟很多的毛發時也會變鈍的原因。 他們利用電子顯微鏡發現,在合適的條件下,一根毛發就能使刀片邊緣出現缺口。

      日常謎團中比較令人沮喪的是,為什麼 剃須 刀片會迅速變鈍?直觀地說,不鏽鋼刀片的使用壽命應該超過一周左右。因為它們是用來切割柔軟的毛發的,所以應該可以持續幾個月,如果它們塗有更硬的材料,應該可以持續更久。

      然而,剃須刀刀片並不持久,其他鋼制刀片,如刀子和手術刀,即使專門用於較軟的材料,也會變鈍。根據麻省理工學院的說法,這是因為有更多的事情發生,而不是簡單的金屬磨損,例如當刀片與更硬的東西,如磨刀石摩擦時,會發生這種情況。相反,發生的情況是,如果剃須刀刀片在錯誤的條件下與毛發作用,它會出現裂縫,這是由於一種稱為應力增強的機制。這種崩裂導致更多的裂縫,在一個重疊顯示的循環中,最終導致一個非常鈍的剃須刀和不舒服的剃須。

      “我們的主要目標是了解一個或多或少每個人都知道的問題:為什麼刀片在與更軟的材料相互作用時變得毫無用處,”MIT副教授Tasan說。"我們找到了失效的主要成分,這使我們能夠確定一種新的加工路徑,以製造可以更長久地使用的刀片。”

     “我們是冶金學家,希望了解是什麼支配著金屬的變形,以便我們能夠製造更好的金屬。在這種情況下,很有意思的是,如果你用很硬的東西(比如鋼)切割很軟的東西,比如人的毛發,硬材料就會失效。”

      為了了解更多關於刀片遇到毛發時發生的事情,麻省理工學院研究生Gianluca Roscioli用一次性剃須刀剃須,然後在掃描電子顯微鏡下檢查刀片。當他這樣做時,他發現幾乎沒有磨損或圓角。他確實發現了缺口,但這並不是沿著邊緣一致的。

      在一個更複雜的測試中,Roscioli構建了一個由一個可移動的舞臺和兩個夾子組成的微型電腦械裝置,以保持一個商業剃須刀刀片,並固定實驗室同事捐贈的各種直徑的測試毛發。在操作過程中,該裝置將以不同的深度和角度進行切割,而且它可以裝入電子顯微鏡內。

       對放大後的刀片進行分析後發現,當它們垂直切割毛發時,並不會出現缺口,但當刀片與毛發相遇的角度變化時,則會出現更多的缺口。從收集到的數據中得出的電腦模擬表明,不僅僅是角度很重要,刀片中鋼材的一致性也很重要。如果金屬沿邊緣變化,就會產生薄弱點,從而出現缺口。

      為了提高刀片品質,該團隊已經申請了一項臨時專利,以使剃須刀鋼更加均勻的工藝。

     “我們的基本想法是減少這種異質性,同時保持高硬度,”Roscioli說。“我們已經學會了如何製造更好的刀片,現在我們想做到這一點。”

研究

  【來源:cnBeta.COM】

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