Почему стальная бритва тупится о мягкие волосы

Интуитивно все мы понимаем, что стальное лезвие, которому приходится лишь соскребать щетину с мужской щеки, должно служить намного дольше, чем 5–7 дней. Поскольку они специально созданы для работы с мягкими волосками, то можно предположить, что острота кромки будет сохраняться как минимум несколько месяцев — или еще дольше, если лезвие покрыто более твердыми материалами.

Однако не только одноразовые лезвия, но даже хирургические скальпели и опасные бритвы тупятся крайне быстро. Согласно новому исследованию, проведенному командой MIT, это связано с чем-то большим, нежели обычный износ металла. Происходит следующее: если лезвие бритвы касается волоска в «неправильных» условиях, то подвергается избыточному напряжению. В результате лезвие трескается, а затем и скалывается из-за механизма, известного как усиление напряжение. Скалывание, в свою очередь, приводит к еще большему количеству трещин, те провоцируют сколы… В конечном итоге вы остаетесь с испорченной бритвой.

Чтобы узнать больше о том, что происходит, когда лезвие встречается с волосами, аспирант Массачусетского технологического института Джанлука Росциоли побрился одноразовой бритвой, а затем исследовал лезвия под растровым электронным микроскопом. Он обнаружил очень небольшой износ, едва заметное скругление, а также сколы, но далеко не по всей длине лезвия.

В более сложном тесте Росциоли сконструировал микромеханический аппарат, состоящий из подвижного предметного столика и двух зажимов, чтобы удерживать в них лезвие коммерческой бритвы и закреплять тестовые волоски различного диаметра, подаренные коллегами из лаборатории. В процессе работы устройство могло резать на разной глубине и под разными углами, помещаясь при этом внутри электронного микроскопа.