6.09.2020, 14:03

Почему лезвия бритвы тупеют

Почему лезвия бритвы тупеют

Филигранные изменения на кромках реза выявляются под электронным микроскопом.

В современных бритвах для влажного бритья три, четыре, пять или даже шесть лезвий. И хотя острая и чрезвычайно прочная сталь во много раз тверже, чем волос усов, лезвия тупеют после нескольких сеансов бритья.

Американские исследователи материалов искали причину этого на микроскопическом уровне.
Их серия испытаний выявила сочетание нескольких факторов, каждый из которых был причиной притупления лезвий.

Подробный взгляд на бритье, представленный исследователями в журнале Science, может привести к созданию лезвий, которые в будущем станут более прочными.

«Чтобы понять сложный механизм, мы построили испытательный стенд, с помощью которого состояние лезвий можно было наблюдать под электронным микроскопом», - говорит Джемаль Джем Тасан из Массачусетского технологического института в Кембридже.

Вместе со своим докторантом Джанлукой Рошчоли и другими коллегами он зажал один или несколько волосков в специальной устройстве. Исследователи укоротили их лезвиями имеющихся в продаже одноразовых бритв. После 25 лабораторных сеансов бритья лезвия, изначально имевшие однородную режущую кромку диаметром около 40 нанометров, показали значительный износ.

Этот скрининг выявил три важных фактора притупления: Важен угол среза между лезвием и волосами. Если волосы были подстрижены ровно горизонтально, изменений почти не было. Но оно значительно увеличивается под более пологими углами - и соответствуют реальным условиям.
Причина этого кроется в больших и нерегулярных силах, действующих при наклонном разрезе.

Вторым фактором исследователи определили небольшие изъяны на краю лезвия. Из-за этих недостатков во время бритья по лезвию могут распространяться микротрещины.

И, наконец, играет роль положение неровностей относительно усов. Лезвия затупляются быстрее, если неровности касаются края волос во время бритья.

В дополнение к серии тестов, исследователи смоделировали режущее поведение лезвий на компьютере. Это моделирование подтвердило подробные наблюдения под электронным микроскопом.

«Наши эксперименты показали, что все три фактора должны действовать вместе для притупления», - говорит Тасан. Исходя из этого, он также основывает свои рекомендации по увеличению срока службы бритвенных лезвий. Поскольку на угол резания нельзя существенно повлиять, он предлагает оптимизировать сталь лезвия. Если бы лезвия, особенно на режущей кромке, были более однородными и имели меньше дефектов, они оставались бы чрезвычайно острыми даже после значительно большего количества сеансов бритья.