WHY：剃须刀用过几次就会钝

估计没人会认为，胡须或头发这些柔软的毛发，可以阻挠锋利的剃须刀——但是，我们大多数人也都知道，剃须刀会迅速失去锋利度。

现在，科学家们有了一个更好的主意：看看单根头发会对锋利的剃刀产生何种影响。

通过在微观层面上的观察，一项新研究表明，即使单根头发也会在一定条件下导致剃刀刃出现豁口。一旦有微小的崩裂口，金属很容易进一步破碎，特别是当钢的微观结构不均匀时。

麻省理工学院(MIT)的冶金学家Cem Tasan说：“我们的主要目标是要了解每个人或多或少都认知到的问题——为什么刀片在与更柔软的材料相互作用时会损耗。我们发现了主要因素，这使我们能够确定出新的加工路径，使刀片的使用寿命更长。”

Tasan和他的同事在扫描电子显微镜(SEM)下进行了一系列实验，包括正常的面部剃刮；在这些实验中，可以精细控制角度和切削深度。

尽管剃须刀的边缘几乎没有磨损，但高分辨率图像显示在剃须刀的某些部分形成豁口切屑。无论毛发的厚度如何，都会发生这种情况。

Tasan说：“这带来了另一个谜团，我们看到了切屑，但又不是满那都是。所以我们想了解，会在什么条件下发生这种金属破裂？”

对SEM记录的图像仔细分析后发现，当头发完全垂直于刀片时，不会出现切屑：正是头发弯曲的行为使切屑的可能性更大，通常会在刀片边缘的地方造成损坏。

研究人员进行的计算机模拟确定了三个可能的弱点：当刀片以一定角度与发束相遇时；当刀片的钢成分不均匀时；以及当发束在不均匀结构的弱点处击中刀片时。

当材料中由于微裂纹的存在而使损坏加剧时，在材料科学中会使用应力增强一词，现在似乎就是这种情况：头发使这些微裂纹长成蔓延崩碎，使刀片变钝。

利用这些发现，研究人员认为，可以优化冶钢方法，更好地抵抗这些微裂纹和由此产生的切屑。我们的剃须刀可能会变得更耐用。

“我们是冶金学家，想了解决定金属变形的因素，以便制造出更好的金属。”

该研究已发表在Science上。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。