Исследователи из MIT разобрались, почему тупятся лезвия бритвы

Команда инженеров Массачусетского технологического института (MIT) во главе с К. Джем Тасаном выяснила, почему тупятся стальные лезвия бритвы во время бритья, несмотря на то, что они в 50 раз жестче волос. С помощью электронного микроскопа они обнаружили, что при определенных условиях даже один волосок способен отколоть краешек лезвия.

По мнению исследователей, речь идет не о простом изнашивании металла, как в случае трения, к примеру, о точильный камень. Процесс этот выглядит гораздо сложнее. Металл бритвы при частом «неправильном» соприкосновении с волосками испытывает напряжение, которое приводит к образованию трещин и сколов – то есть, фактически к износу режущей кромки (затуплению).

Чтобы больше узнать о происходящих во время бритья процессах, аспирант MIT Жанлука Роскиоли побрился одноразовым лезвием, а затем исследовал его поверхность под электронным микроскопом. В результате он обнаружил незначительный, но видимый износ, причем сколы находились вдоль края лезвия.

Для более сложного теста Роскиоли сконструировал микромеханический аппарат, состоящий из подвижного блока и двух зажимов для удержания лезвия и закрепления тестовых волосков различного диаметра, предоставленных его коллегами специально для опытов. Во время экспериментов прибор резал на разной глубине и под разными углами, находясь при этом в поле зрения электронного микроскопа.

Анализ показал, что лезвия не скалывались, когда срезали волоски перпендикулярно. Однако все менялось, когда срезы делались под углом – количество сколов увеличивалось. Проведенное компьютерное моделирование показало, что важен не только угол наклона, но и плотность стали в лезвии.

С целью улучшения качества лезвий исследователи подали заявку на патент, позволяющий сделать бритвенную сталь более однородной.