ทำไมผมของคุณถึงแข็งกว่าใบมีดโกน

นักวิทยาศาสตร์สงสัยในสิ่งเดียวกันและตอนนี้เราได้คำตอบแล้วและคำตอบนั้นก็คือความแตกต่างกัน

ผู้ชนะโดยผม

ผมนุ่มกว่าเหล็กแน่นอน คุณอาจสังเกตเห็นสิ่งนี้ด้วยตัวเอง นุ่มกว่าสแตนเลสประมาณ50 เท่าของใบมีดโกน แต่ใบมีดโกนที่เราใช้ในการโกนก็หมองเร็วพอสมควร ทีมงานของนักวิทยาศาสตร์ที่แผนกของเอ็มไอทีของวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุต้องการที่จะหาสาเหตุและผลของพวกเขาถูกตีพิมพ์ 6 สิงหาคม 2020 ในวารสารวิทยาศาสตร์

นักวิจัย Gianluca Roscioli โกนผมใบหน้าของเขาเองด้วยมีดโกนและพาพวกเขาเข้าไปในห้องปฏิบัติการที่จะตรวจสอบด้วยการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เขาพบว่าขอบของโลหะไม่ได้กลมหรือสึกกร่อนอย่างที่คุณคาดหวัง แต่พวกมันบิ่นและแตก

ดังนั้นเขาจึงสร้างเครื่องโกนหนวดแบบกลไกในห้องปฏิบัติการเพื่อการทดสอบที่ควบคุมได้มากขึ้นโดยใช้เส้นผมจากตัวเขาเองและเพื่อนร่วมห้องทดลองของเขา เครื่องทั้งหมดพอดีกับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน สะดวก

ตัดใบมีดโกนเก่าออก

สิ่งที่ Roscioli และผู้เขียนร่วมของเขาในการศึกษาพบว่าเศษที่ขอบใบมีดมีแนวโน้มมากขึ้นเมื่อเส้นผมสามารถงอได้ก่อนที่ใบมีดจะถูกตัด ทีมงานจึงได้สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่มีรูปแบบต่างๆมากขึ้น: ทรงผมที่แตกต่างกันมุมตัดที่แตกต่างกันทิศทางของแรงที่ใช้และวัสดุที่ใช้ในใบมีด

พวกเขาพบว่าชิปปรากฏขึ้นภายใต้เงื่อนไขสามประการ:

"การจำลองของเราอธิบายว่าความแตกต่างของวัสดุสามารถเพิ่มความเครียดให้กับวัสดุนั้นได้อย่างไรเพื่อให้รอยแตกสามารถเติบโตได้แม้ว่าความเครียดจะถูกกำหนดโดยวัสดุที่อ่อนนุ่มเช่นผมก็ตาม" C. Cem Tasan ผู้ร่วมงาน Thomas B.King กล่าว ศาสตราจารย์ด้านโลหะวิทยาที่ MIT และนักวิจัยเกี่ยวกับการศึกษา

"Heterogeneous" หมายถึงวัสดุของใบมีดไม่สม่ำเสมอกันอย่างสมบูรณ์ มีความไม่สมบูรณ์ของกล้องจุลทรรศน์ที่ทำให้ชิปเกิดขึ้นได้เมื่อสัมผัสกับเส้นผม และที่ไหนมีชิปตัวเดียวก็จะมีชิปมากขึ้นส่งผลให้ใบมีดทื่อ

ขณะนี้นักวิจัยกำลังทำงานกับวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือสม่ำเสมอมากขึ้นเพื่อให้ใบมีดที่คมชัดและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

ตอนนี้นั่นคือ Tense

เมื่อเราพูดคุยเกี่ยวกับความแข็งแรงของเส้นผมมนุษย์เรามักจะพูดคุยเกี่ยวกับมันเป็นความต้านทานแรงดึง คุณสามารถยืดมันได้ไกลแค่ไหนก่อนที่มันจะแตกและวัดเป็นเมกะปาสคาล (MPa) เส้นผมของมนุษย์อยู่ในย่าน 200 MPa ในขณะที่โครงสร้างเหล็กมีค่าประมาณ 400 MPa แม้ว่าใยแมงมุมจะแข็งแกร่งกว่ามากถึง 1,200 MPa และท่อนาโนคาร์บอนเป็นวัสดุที่รู้จักกันดีที่สุดโดยมีค่าประมาณ 62,000 MPa