Почему стальные лезвия бритвы быстро тупятся

Всякий мужчина, пользующийся для бритья станками одноразовыми или станками со сменными бреющими головками, а некоторые привыкли использовать опасные бритвы, все сталкивались, так или иначе, с тем, что бритва рано или поздно тупится. Тогда возможны неприятности в столь ответственный момент: травмы кожи, порезы и лишние волнения. Затупление бритвенного станка происходит иногда в третий или хуже того в первый раз использования. Хотя, что мешает стальным лезвиям для бритья быть более долговечными и служить намного больше. Ведь они созданы для работы с мягкими волосами, и можно предположить, что их режущая кромка будет оставаться острой на протяжении нескольких недель или месяцев, так как лезвие изготовлено из более твёрдых материалов. Но даже одноразовые лезвия и хирургические скальпели тупятся очень быстро. Почему? — Давайте разбираться.

Группа американских инженеров технологического института города Массачусетс решила рассмотреть и исследовать подробно эту проблему. Как выяснили учёные затупление лезвий бритв связано не только с обычным износом металла. Здесь они наблюдали следующее: если лезвие контактирует с волосками щетины в неправильных условиях, оно подвергается повышенной нагрузке, в результате чего лезвие трескается, скалывается из-за процесса, называемого стресс — коррозией (это явление при котором металл подвергается коррозии и образованию трещин, когда он находится под напряжением или нагрузкой). Этот процесс, в свою очередь, провоцирует ещё больше трещин, которые приводят к новым сколам. В итоге мы получаем испорченное лезвие.

Чтобы выяснить, что происходит с лезвием при бритье, один из аспирантов университета команды исследователей побрился одноразовым станком и исследовал лезвие под электронным микроскопом. Обнаружилось, что износ незначителен: лезвие лишь слегка округлилось и образовались сколы, которые, однако, не покрывали всю поверхность.

Для проведения более сложного теста исследователи создали микромеханическое устройство, включающее подвижный предметный столик и два зажима для крепления лезвий и тестовых волосков разного диаметра. В ходе эксперимента лезвия подвергались различным видам нагрузки: их резали на разной глубине под разными углами. Всё это время они находились внутри электронного микроскопа, и их состояние анализировали. Лезвия не скалывались при перпендикулярном срезе волосков, но скалывались чаще, когда встречались с волосками под углом. Моделирование на компьютере показало, что важны не только угол среза, но и однородность стали в лезвиях. Когда металл на режущей кромке неоднороден, образуются слабые места, где могут появляться сколы. Чтобы улучшить качество лезвий, по мнению учёных нужно создать более однородную сталь для лезвий бритв. Но главное, чтобы уменьшить неоднородность стали, сохранив при этом её высокую твёрдость.

Исследователи после тщательного анализа обнаружили, что есть три ключевых условия, которые должны быть выполнены для того, чтобы лезвие затупилось: волосы должны касаться лезвия под прямым углом, сталь лезвия должна иметь неравномерную микроструктуру с наличием твёрдых и мягких областей, а также более твёрдая часть волоса должна попасть на мягкое место лезвия. Выводы учёных не только объясняют механизм затупления лезвий, но также имеют потенциал для применения в разработке более прочных и долговечных материалов для лезвий.

Кстати, повреждение лезвий обычного многолезвийного бритвенного cтанка можно заметить в бытовой микроскоп при увеличении уже 600 крат