• USD 78.21
  • EUR 90.93
  • BRENT 42.26

Физики разобрались, почему волосы человека затупляют самые острые ножницы

Фото: poradnik-kobiety.pl

Американские физики объяснили, почему щетина и волосы, которые состоят из мягкого белка кератина, быстро затупляют даже самые острые и прочные лезвия ножниц и бритв. Результаты их работы опубликовал научный журнал Science.

«Наша главная задача заключалась в том, чтобы понять, почему столь мягкий материал, как волосы, быстро приводит в негодность твердые лезвия из стали. Мы нашли главного „виновника“ этой проблемы и выяснили, как сделать стальные режущие инструменты гораздо более долговечными», — рассказал один из авторов исследования, доцент Массачусетского технологического института Цем Тасан.

В последние годы инженеры, химики и физики начали активно интересоваться тем, как устроены различные «изобретения» природы, многие из которых значительно превосходят созданные человеком материалы по прочности, легкости, долговечности и множеству других параметров. К примеру, шелк из паутины по прочности значительно превосходит сталь и кевлар, при этом обладая низкой массой и высокой стойкостью к растягиванию.

Аналогичным образом клей, который вырабатывают некоторые моллюски, может сохранять свои свойства под водой. Он прикрепляется к мягким тканям гораздо лучше, чем большинство известных синтетических клейких веществ. Клешни морских раков-богомолов состоят из особого композитного материала, благодаря которому их удары могут соперничать по своей пробивной силе с выстрелом из винтовки.

Изучая то, как меняется структура стальных лезвий бритвы после того, как они были использованы по назначению, Тасан и его коллеги обнаружили еще одно подобное «изобретение» природы.

«Нас как металлургов интересуют различные процессы, которые управляют деформацией металлов, так как их понимание поможет нам улучшить свойства сплавов. В данном случае было очень интересно узнать то, почему твердое стальное лезвие становится тупым, если им разрезать мягкий материал, подобный волосам человека», — пояснил Тасан.

Для этого ученые просветили лезвия до и после использования сканирующим электронным микроскопом и сравнили их структуру, оценивая характер износа и повреждений. Оказалось, что лезвия при использовании почти не изнашивались. Однако на их режущей грани появлялось множество зазубрин и трещин. Их количество и размеры росли с каждым использованием бритвы.

Эти трещины и сколы, как отмечает физик, появлялись только на определенных участках лезвия. Поэтому исследователи с помощью специального робота детально изучили процесс их формирования. Робот удерживал волос в определенной позиции и проводил по нему бритву.

Наблюдая за этим процессом, ученые обнаружили, что лезвие повреждалось только в тех случаях, когда оно разрезало волос не под прямым углом. Это было связано с тем, что щетина и волосы покрыты множеством мелких чешуек. Если лезвие резало волос не перпендикулярно, то оно попадало между этих чешуек.

Когда это происходило, нагрузка на кончик лезвия резко усиливалась. В результате в тех частях лезвия, где сталь достаточно неоднородна по своему составу из-за включений углерода, на нем появлялись трещины и расколы. Соответственно, если сделать этот материал более однородным, то тогда бритва или ножницы будут оставаться острыми гораздо дольше, резюмируют исследователи.

Постоянный адрес новости: eadaily.com/ru/news/2020/08/10/fiziki-razobralis-pochemu-volosy-cheloveka-zatuplyayut-samye-ostrye-nozhnicy
Опубликовано 10 августа 2020 в 01:16
ТАСС
Добавьте EAD в свои источники:Яндекс-Новости Google News
Все новости

25.09.2020

Загрузить ещё
Опрос
Что будет дальше с Алексеем Навальным?
Результаты опросов
ТОП-10
  • Сутки
  • Неделя
  • Месяц
  1. Поляков взбесила фраза Тихановской о Польше, где «президент слушает народ» 109342
  2. У Грузии нет права разговаривать с Россией — Бесо Барбакадзе 86189
  3. СМИ: Российские военные образумили сирийских курдов турецкой армией 15220
  4. Столкнувшееся с российском кораблем судно изменило курс 12917
  5. СМИ Украины хвалят ФСБ за задержание ополченца ЛНР по запросу Латвии 11868
  6. Зеленский потребовал от Брюсселя четкого плана вступления в Евросоюз 10936
  7. Вице-мэр Ялты уволен за поддержку протестов в Белоруссии 9790
  8. Эксперт: Ситуация с рублём печальная, пора фиксировать «медвежью» прибыль 8093
  9. Подходы к Крыму с моря и воздуха заблокированы, Шойгу вылетел на полуостров 7611
  10. Баку «дополнил» Москву: Азербайджан удалил свою трактовку слов Лаврова 7202
  1. Поляков взбесила фраза Тихановской о Польше, где «президент слушает народ» 146661
  2. У Грузии нет права разговаривать с Россией — Бесо Барбакадзе 145603
  3. Подходы к Крыму с моря и воздуха заблокированы, Шойгу вылетел на полуостров 117862
  4. Транспортный коллапс на границах Украины — в очередях стоят тысячи фур 107263
  5. Яхта Абрамовича с пятью женщинами привлекла внимание турецких СМИ 95490
  6. Польша в яблоках: страна не оправилась от продэмбарго России и хочет назад 92510
  7. Если бы США могли ликвидировать Путина, они бы сделали это — Яков Кедми 90575
  8. Польский актёр по-русски обматерил Дудя в Варшаве 60466
  9. Зеленский в ООН — Россия развязала войну в Европе 49130
  10. Элксниньш: Латвия так увлеклась «войной» с Россией, что сгубила экономику 48566
  1. «Переплюнула Навального»: Кортеж Тихановской в Варшаве высмеяли в соцсетях 424254
  2. «Несусветная чушь» от Тихановской: как провалилось «программное интервью» 248527
  3. Незыгарь: Белорусских революционеров готовил на Украине молдавский олигарх 241945
  4. Будет и признание Крыма, и единая валюта — белорусский эксперт 236613
  5. США определились со статусом Лукашенко 233273
  6. Поляков взбесила фраза Тихановской о Польше, где «президент слушает народ» 146661
  7. У Грузии нет права разговаривать с Россией — Бесо Барбакадзе 145603
  8. Брюссель отказался прикрывать Меркель, если та не выполнит обещания Москве 134400
  9. Подходы к Крыму с моря и воздуха заблокированы, Шойгу вылетел на полуостров 117862
  10. Вучич не мог сесть перед Трампом как равный, «это был сигнал Москве» 115503