鋼刀片會變鈍，只需柔軟的頭髮

2020-08-10 中國科學報

作者：文樂樂

現在科學家弄清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》。

「我們都熟悉刀片的問題：只鋒利一段時間，然後就不那麼好用了。」美國麻省理工學院的Cem Tasan說，「你用鋼製的刀片剃頭髮——這顯然是一種柔軟的材料，但刀片不知為何就變形了。」

據《新科學家》報導，為解答這一問題，Tasan和同事在掃描電子顯微鏡下放置了一個用剃鬚刀切割頭髮的裝置，以詳細觀察這個過程。他們還分析了刀片的分子組成，試圖找出為什麼像毛髮或奶酪這樣的軟質材料會使剃鬚刀和刀具變鈍，儘管刀片比被切割的材料更硬、更堅固。

他們發現，在鋼變硬的過程中，刀片邊緣會生成微小的缺口，它們往往出現在鋼片微觀性能略有不同的區域的邊界處。當刀片碰到頭髮時，這些裂縫會變寬，其程度取決於刀片和頭髮之間的角度，以及頭髮是否在一條裂縫處碰到刀片。

「我們原以為使這些刀片變鈍的原因應該是磨損——鋒利的部件隨著使用會變得更圓。」Tasan說，「但事實並非如此，碎裂的過程要快得多。」

由於刀片與頭髮碰觸的角度和位置很難控制，所以製作更耐用刀片的最好方法也許是使用更均勻的原材料，以儘可能減少這些小裂縫。Tasan說，他和同事現在正在對此展開研究。

相關論文信息：https://doi.org/ 10.1126/science.aba9490

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