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刀片刮胡須簡直是輕而易舉,事實(shí)真的是這樣嗎?在刀片與胡須的對(duì)決中,身受“重傷”的可能是刀片哦。
刀片很受傷
麻省理工學(xué)院的Cemal Cem Tasan團(tuán)隊(duì)注意到:為什么剃須刀沒用幾次,就很快變鈍了?按理說,毛發(fā)這么脆弱,不應(yīng)該???
于是,團(tuán)隊(duì)中的成員貢獻(xiàn)出了自己的胡子。用普通的剃須刀片刮過胡子后,他用電子顯微鏡觀察了刀刃的變化。
剃完胡子后,刀刃上出現(xiàn)了一些裂痕。一旦形成裂紋,更嚴(yán)重的開裂問題也隨之而來。到最后,剃須刀越來越鈍的原因,是由于被胡子“刮”出了一個(gè)個(gè)豁口。
我們印象中的刀刃變鈍,可能并不是因?yàn)榈度辛验_,而是因?yàn)楹陀驳臇|西接觸,刀刃被磨圓了。
也就是從V字形變成了U字形。這種情況是正常的磨損,磨一磨就可以讓刀重新鋒利。
但是,剃須刀的損耗情況和上面提到的不同。因?yàn)樗⒉皇潜荒A,而是某些區(qū)域形成了缺口。也就是說,當(dāng)我們?cè)谟锰觏毜短旰訒r(shí),胡子也在反過來“切”刀。柔軟的毛發(fā),居然還真的把刀“切”出一個(gè)個(gè)裂口來。
柔能克剛
為了解釋這個(gè)現(xiàn)象,研究團(tuán)隊(duì)開始試著模擬剃須的裝置,并加上了掃描電子顯微鏡來觀察切割的過程。
首先,他們想到,也許是因?yàn)橛行┤说暮氂执钟钟?,才?duì)刀刃造成了比較嚴(yán)重的磨損。但情況好像并非如此,因?yàn)椴还芎氈睆饺绾?,厚度如何,似乎都?huì)出現(xiàn)相似以的豁口。
所以,就算只是一根胡須,也會(huì)讓刀刃裂開。也許這就是真的“以柔克剛”吧。
還有什么能影響刀刃的損壞程度呢?研究人員又模擬了其他一些情況,最終發(fā)現(xiàn),刀切胡須的角度和刀刃本身的結(jié)構(gòu)可能才是損壞刀刃的關(guān)鍵。
如果刀刃不是垂直切割胡須,而是從側(cè)面斜切,刀刃受到的損傷程度就會(huì)更大。
另一方面,如果這把刀子本身的合金材質(zhì)不均勻,那刀刃也會(huì)出現(xiàn)更為嚴(yán)重的碎裂。
這是因?yàn)楹毐砻娌⒉还饣桥帕辛艘粚訉油咂粯拥募?xì)胞。不光滑的表面會(huì)讓刀片與胡須的機(jī)械作用更為復(fù)雜,使刀刃受到更強(qiáng)的應(yīng)力。
而材質(zhì)不均勻的刀刃,本身就帶有裂紋。切胡須時(shí),本身的裂紋也會(huì)很容易擴(kuò)展成更大的缺口。
因此,想要讓剃須刀片壽命長一點(diǎn)的話,垂直切割能夠盡可能不傷害刀刃。
用切是一門學(xué)問
比起切硬的東西,軟的東西傷害反而可能更大。這仿佛有點(diǎn)顛覆我們的常識(shí),但這個(gè)原理在廚房中也適用,那些看起來柔軟的食物,比如番茄、奶酪和土豆,就算看著十分脆弱,卻可能對(duì)刀刃產(chǎn)生無法補(bǔ)救的損耗。而更加專業(yè)的廚師,也往往會(huì)建議垂直切菜而不是斜著切。
不過,研究者當(dāng)前研究的還是金屬材料制成的刀。但其實(shí)數(shù)千年來,刀可不一定都是金屬做的,而其他材質(zhì)的刀片也有著不同的特質(zhì)。
史前時(shí)代,人們?cè)媚绢^和石頭做刀,不過因?yàn)楹苋菀子脡?,在漫長的時(shí)間長河中被逐漸淘汰了。而如今,聲稱比鋼還要硬的陶瓷刀的確足夠堅(jiān)固,能夠輕松地切開上面提到的柔軟物體,但韌性卻更低,可能一不小心就用碎了。
雖然刀是我們生活中極為常見的用品,但無論是何種刀,它們切割物體的原理都沒有我們想象中的那么簡單。在不同物體表面,刀刃的壓力也會(huì)產(chǎn)生不同的復(fù)雜作用力,破壞分子、晶體或纖維等不同的結(jié)構(gòu)。
不同的刀具也承擔(dān)著不同的角色。比如普通的鋒利的刀可能會(huì)壓扁柔軟的面包,所以切面包的刀并不像普通的刀,而是帶有鋸齒。將面包鋸開而不是切開,盡可能地減小面包的變形。
你在生活中見過什么奇怪的刀具嗎?是用來做什么的呢?
用刀真的是一門學(xué)問。請(qǐng)學(xué)好再用,注意安全。
(本文文字摘自把科學(xué)帶回家微信號(hào))