Мы думаем, что бритва должна служить намного дольше, чем просто 5-7 дней. Поскольку бритвенные лезвия разработаны специально для взаимодействия с нежными волосками, логично ожидать сохранения их режущих свойств на протяжении нескольких месяцев, а возможно, и дольше.
Почему бритва затупляется о щетину, ведь волоски мягкие, а сталь твердая?
Исследователи из Массачусетского технологического института определили причину, по которой стальные лезвия бритв теряют остроту даже при стрижке волос, которые в пятьдесят раз мягче их. Они использовали электронный микроскоп и обнаружили, что даже один волос может привести к поломке лезвия при определенных условиях.
Photo by Supply on Unsplash
Между тем, исследователи обнаружили, что не только одноразовые лезвия, но даже профессиональные инструменты для бритья быстро теряют свою эффективность. Группа ученых из МIT установила: причина кроется глубже, чем простой металлический износ. При определенных обстоятельствах лезвие испытывает чрезмерную нагрузку, что провоцирует появление микротрещин. Затем происходит последовательное разрушение: трещины множатся, приводя к сколам, которые еще больше ухудшают состояние инструмента.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Для детального изучения процесса один из исследователей, аспирант Джанлука Росциоли, провел уникальный эксперимент. Он использовал одноразовую бритву, а затем тщательно исследовал ее лезвие под электронным микроскопом. Результаты удивили: обнаружен минимальный износ, еле заметное округление кромки и небольшие сколы на отдельных участках.
Далее ученый создал устройство с подвижным столиком и зажимами для проведения испытаний. Механизм позволял закреплять лезвие и тестовые волоски, предоставленные коллегами, с возможностью резки под различными углами и на разной глубине. Устройство было спрятано в электронный микроскоп.
Последующий анализ выявил интересную закономерность: лезвие практически не повреждалось при перпендикулярном срезе волос, однако существенно чаще скалывалось при касании под углом. Компьютерное моделирование подтвердило: определяющую роль играют не только геометрические параметры, но и внутренняя структура стали. Неоднородность металла в критических зонах провоцирует формирование слабых участков, предрасположенных к разрушению.
В завершение своего исследования научная группа подготовила предварительный патент на технологию производства более однородной стали для бритвенных лезвий. Основная цель разработки – минимизация внутренних неоднородностей при сохранении высокой твердости материала.
Загружаем