科学

为什么您的胡子比剃须刀坚硬

您可能已经站在浴室的水槽上方或淋浴间中,想知道:您的胡子怎么可能会使钢制剃须刀变钝?众所周知,胡子的浓密感很强,但是会长出来。这是不锈钢剃须刀!那一定要比一小撮旧胡子更强,对吗?

科学家们也想知道同一件事,现在我们有了一个答案,那个答案就是异质性。

胡子赢家
胡子  的确比钢柔软。您可能已经注意到了这一点。它比剃须刀片中使用的不锈钢柔软约50倍。然而在刀片我们使用剃须变钝相当快。麻省理工学院材料科学与工程系的一个科学家团队想找出原因,并将其结果发表在2020年8月6日的《科学》杂志上。

研究员詹卢卡•罗斯乔利(Gianluca Roscioli)用一次性剃刀剃了自己的面部毛发,并将其带入实验室,并用扫描电子显微镜进行了检查。他发现金属的边缘并没有像您期望的那样变圆或磨损。相反,它们正在碎裂。

因此,他在实验室中创建了一个机械化的剃毛器,以利用他和他的同事的头发进行更受控的测试。整个机器安装在电子显微镜内。便利。


削掉旧的剃刀刀片
Roscioli及其合作者在研究中发现,当 胡子 在被刀片割开之前能够弯曲时,刀片边缘的碎屑更有可能发生。因此,团队更进一步地创建了具有更多变化的计算机模拟:不同的 胡子  ,不同的切割角度,施加的力的方向以及刀片中使用的材料。

他们发现芯片出现在以下三种情况下:

当刀片以一定角度接近胡子时
当叶片组成不均时
当头发在弱点处碰到刀片时
“我们的模拟解释了材料中的异质性如何增加该材料上的应力,即使应力是由柔软的材料(如头发)施加的,裂纹也可能增长,” Thomas B. King合伙人C. Cem Tasan说。麻省理工学院冶金学教授和该研究的研究员。

“异质”表示刀片的材料不是完全均匀。存在微观缺陷,当其与头发接触时会发生碎屑。如果只有一个芯片,则会有更多的芯片,从而导致刀片变钝。

现在,研究人员正在研究一种更均匀或更均匀的材料,以制造更锋利,更耐用的刀片。

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