麻省理工學院研究揭示——毛髮磨鈍剃鬚刀刃的秘密

2021-01-13 澎湃新聞

文/陳根

日常生活中的一個謎團是，為什麼剃鬚刀的刀片在使用不久的情況下就會變鈍？一般來說，人類的頭髮比鋼鐵柔軟50倍，直覺上，不鏽鋼刀片的使用壽命應該超過一周。因為它們是用來剪斷柔軟的毛髮的，而剃鬚刀、手術刀、刀具通常由不鏽鋼、打磨鋒利的邊緣和類金剛石碳這類更堅硬的塗層材料組成。儘管如此，世上沒有一把刀不配一塊磨刀石，沒有一把剃鬚刀片能陪伴一個男人一生。

然而，剃鬚刀刀片不耐用，其他的鋼製刀片，甚至是手術刀，也會變鈍，即使是專門用在較軟的材料上。

根據麻省理工學院的說法，這是因為這不僅僅是一種簡單的金屬磨損，如果剃鬚刀刀片在錯誤的條件下撞擊頭髮，它會變得有壓力，開裂，然後由於一種叫做應力強化的機制而產生碎片。這種剝落會導致更多的裂縫，從而導致級聯循環中出現更多的碎屑，最終導致剃鬚刀變鈍。

為了進一步了解當刀片碰到頭髮時會發生什麼，麻省理工學院的研究生Gianluca Roscioli用一次性剃鬚刀刮鬍子，然後在掃描電子顯微鏡下檢查刀片。Gianluca Roscioli發現，刀刃邊緣很少有磨損或削圓。相反，沿著剃鬚刀邊緣的某些區域形成了缺口。

那麼，在什麼情況下會產生這種缺口，以及缺口產生的原因是什麼?

為了深入探究此問題，Roscioli建造了一個微型機械裝置，在操作中，該裝置可以在不同的深度和角度進行切割，並且可以安裝在電子顯微鏡內。

實驗發現，不管頭髮有多厚，頭髮損壞刀片的機制相同。當頭髮垂直於刀片切割時，不會產生缺口。而當頭髮自由彎曲時，缺口更容易出現。而這些缺口最常見的形成地是刀片的邊緣和頭髮的側面。此外，從收集到的數據中得到的計算機模擬表明，不僅角度很重要，而且葉片中鋼材的一致性也很重要。如果金屬沿邊緣變化，則會產生易產生碎片。

這是一種應力強化的機制，在這種機制中，如果材料的結構有微裂紋，施加到材料上的應力效果就會增強。一旦微裂紋形成，材料的非均勻結構使這些裂紋很容易長成缺口。

相關焦點

  • 美國麻省理工學院製造了世界上最先進的原子鐘,量子糾纏原子鐘
    現在，由麻省理工學院物理學家設計的一種新型原子鐘能幫助科學家們能夠探索這些問題，並可能揭示新的物理學分支。麻省理工學院的科學家們製造了一個原子鐘，現在最先進的原子鐘測量的是隨機震動的原子或者多原子團，而麻省理工學院科學家們製造的原子鐘可以測量那些被量子糾纏的原子，這使得科學家能夠更精確地測量原子的振動。
  • 麻省理工學院與 IBM 正式宣布建立全新AI研究中心
    美國東部時間 9 月 7 日，全球人工智慧領域又迎來一件大事：麻省理工學院已與 IBM 正式達成一致，將聯合建立全新的人工智慧研究中心：MIT-IBM 沃森人工智慧實驗室（MIT-IBM Watson AI Lab），總計投入資金高達 2.4 億美元（約合人民幣 15.5 億元）。
  • 科學網—胡茬如何讓刀片變鈍
    現在科學家明白了為何鋼刀片會很快變鈍。圖片來源：Sujata Jana/EyeEm/Getty Images   剃刀一開始可能會很鋒利，但即便它們只剃柔軟的頭髮，也會很快變鈍。現在科學家明白了為什麼切割柔軟材料的刀片會如此容易失去銳利的邊緣，這將有助於研究人員設計出更耐用的刀片。8月7日，相關研究成果發表於《科學》。
  • 認識諾曼,麻省理工學院發明的一個可怕的人工智慧
    諾曼」是麻省理工學院的科學家們發明的一種新算法，與人工智慧產生的「正常」算法相比，它的負面效應達到了極致。規則算法看到一群鳥坐在樹上，諾曼看到有人被電死。麻省理工學院團隊創造了諾曼作為一個實驗的一部分，看看人工智慧從「黑暗的網絡角落」的數據將如何訓練它的世界觀。
  • 解析麻省理工學院錄用分數線?
    麻省理工學院錄用分數線新生的平均分數都在3.65左右，託福的成績要求在90分。SAT，總分的平均數在，2090字，2340左右，閱讀平均成績在670~770分左右，數學平均成績在740~800分左右，寫作成績在680~770分左右。
  • 深圳17歲數學天才圓夢麻省理工學院
    作為世界頂尖學府，麻省理工學院不斷在科學最前沿為世界做出貢獻。截至2020年10月，其校友、教授及研究人員中共有97位諾貝爾獎得主、26位圖靈獎得主、8名菲爾茲數學獎獲獎者。麻省理工學院在QS世界大學排名中位列全球第一，一直以來都是全美入學門檻最高，競爭最激烈的高校之一。12月19日，麻省理工學院宣布早申結果。今年共有15036位學生申請了EA（Early Admission提前錄取），申請人數同比上漲62%，超越哈佛，成為目前增長係數最高的學校。
  • 麻省理工學院:優秀校友蒯佳祺領導達達集團成功上市
    美國著名大學麻省理工學院（MIT）日前在官網發布對其優秀校友——達達集團創始人、董事會主席兼執行長蒯佳祺先生的報導。麻省理工學院高級研究員Chris Caplice表示，「蒯佳祺很快歸納了如何利用動態網絡來吸引消費者的系統性思考。
  • 麻省理工學院新研究:繃緊肌肉就能操控無人機,比搖杆更省事
    智東西4月29日消息，近日，麻省理工學院計算機科學與人工智慧實驗室（CSAIL）的研究團隊利用肌肉傳感器和運動檢測算法，開發出一個「行為控制機器人」系統，能通過肌肉收緊來遠程遙控無人機。此前的研究從語音識別、自然語言處理、計算機視覺、觸覺、手勢等角度進行了探索。結果顯示，語音、觸屏控制不夠靈敏，已有的傳感器系統也比較笨重。麻省理工學院的研究人員認為讓機器人理解人類的非語言指令可以解決這些問題。據此，他們研發出一款端到端手勢控制系統。這個系統用肌電信號傳感器接收用戶手勢，用算法判斷指令內容，不需要進行繁瑣的數據訓練或校準，配套傳感器的尺寸也比較小。
  • 美國頂級私立大學,麻省理工學院和康奈爾大學
    麻省理工學院和康奈爾大學都是美國頂級私立大學，建校實力悠久是兩所學校的相同之處。不過康奈爾是常青藤聯盟成員，而麻省理工學院則並不在這個系統之中，不過麻省理工學院的實力，也不是「常青藤」可以簡單比擬的。事實上麻省理工學院絕對是目前美國的新王者。
  • 麻省理工學院錄取率高的頂尖高中推薦~
    麻省理工作為國際生熱門申請學校之一，一直以來都非常受理工科學生的青睞。麻省理工學院簡稱「MIT」，位於麻州波士頓都市區劍橋市，是綜合排名TOP10的名校。麻省理工學院創建於1861年，說起「MIT」相信很多人都知道它是以頂尖的工程學和計算機科學而著名。
  • 直徑僅50微米 3D列印突破毛髮製作難題
    此前的3D印表機無法列印密集和精細的物體，而近日麻省理工學院媒體實驗室研究人員通過設計新軟體解決了這個問題。他們通過一款名為Cilllia的軟體，讓用戶使用滑塊在平面上創建「頭髮」。使用這種方法製作的髮絲直徑為50微米，和正常頭髮相當。
  • 教大家如何在家裡快速磨菜刀,不用磨刀石,小技巧讓刀刃鋒利無比
    大家好，這裡是曉薇愛生活，家裡的菜刀用一段時間後就會感覺切東西時非常的費勁，今天曉薇來教大家一個在家裡快速磨菜刀的小妙招。我們的菜刀用的時間久了就會有一些磨損的現象，所以刀刃會變鈍，切東西時就會特別的費勁，這時候就要用到家中常備的牙膏了，我們將牙膏擠在刀刃上面，再用手把牙膏給塗抹均勻，記住刀刃兩面都要塗抹.
  • 菜刀鈍了,20年老鐵匠教我一招,3分鐘把刀磨鋒利,真是太實用!
    大家好，今天丫丫為大家帶來：菜刀鈍了，20年老鐵匠教我一招，3分鐘把刀磨鋒利，真是太實用！菜刀 鐵匠刀每個人家中都有用的，時間久了這個刀刃就會變得不鋒利了，切菜的時候也會非常不順利，那如果家裡沒有磨刀石的情況下，我們應該怎樣處理這個菜刀，接下來去看一下。
  • 麻省理工學院在機器人技術領域取得了令人驚奇的進步
    打開APP 麻省理工學院在機器人技術領域取得了令人驚奇的進步 發表於 2020-03-02 15:06:40 麻省理工學院的計算機科學與人工實驗室（CSAIL）計劃在機器人技術領域取得了令人驚奇的進步。
  • 美國麻省理工學院研發出世界最黑物質,吸光度高達99.995%
    可是，美國麻省理工學院（MIT）近日研發出一種吸光度高達99.995%、超越Vantablack最少10倍的黑物質，令「Vantablack」要將世界最黑物質的寶座拱手相讓。美國麻省理工學院研發出歷來最黑物質。
  • 賭王女兒何超欣在麻省理工學院畢業後,進入清華大學深造
    此外，何超欣即將從麻省理工學院畢業，主修管理和建築。清華大學「蘇世民學者」項目始於2013年4月，蘇世民宣布以個人名義捐贈1億美元（約合人民幣6億多元）在清華大學創立獎學金項目，每年資助來自世界各地的學生在清華大學攻讀為期一年的碩士項目。
  • 15歲時就讀於麻省波士頓的麻省理工學院,後來成為超級英雄
    託尼15歲時就讀於麻省波士頓的麻省理工學院（麻省理工學院）。他在19歲時以同等的物理學和工程學碩士學位畢業於同班同學。21歲那年，他的父母在一場車禍中不幸喪生。此後，託尼繼承了史塔克工業公司羅克森石油公司）的一項商業舉動。缺乏業務技能，託尼晉升了秘書佩珀 成為他的行政助理，把大部分工作都留給了她，這樣他就可以避免自己認為的負擔。
  • 麻省理工學院的小型裝配機器人Bill-E可以一起建造大型結構
    麻省理工學院的研究人員發明了原型機器人，可以自己建造小型結構，也可以共同創造大型結構。班傑明·傑尼特博士的論文中提到的想法是，與其在一個單獨的地點生產零部件，然後將它們運到不同的製造廠進行最終組裝，不如使用小型機器人在同一個地方用相同的零件庫建造整個零件。
  • 吉列剃鬚刀片的製作過程竟然這麼講究!
    剃鬚刀片作為手動剃鬚刀控們的必備利器,看似身量輕薄並非技術股,但其實剃鬚刀片在製作的過程中相當考驗技術,工藝極為繁瑣複雜!一般來說,製造出一個合格的剃鬚刀片需要經過以下幾個步驟:衝壓、熱處理、磨削、拋光、真空艙塗鉻、高溫烘烤。具體如下。
  • 麻省理工學院科學家發現「π星球」:近似地球大小,3.14天公轉一圈
    最近，麻省理工學院的科學家發現了一顆「π星球」。 這顆行星的大小和地球相似，每 3.14 天圍繞其恆星公轉一圈——這與圓周率π恰好吻合，「π星球」的暱稱由此而來。