为什么剃须刀片这么快就变钝了？
近几个月来，一些在家工作的人可能已经放弃了每天的剃须，但谁不想要一把更耐用的剃须刀呢？多刃子弹通常只持续一到两个星期，然后就会开始抓到皮肤，然后被扔进垃圾桶。但是如果有人能发明一种锋利六个月甚至一年的剃须刀呢？
这就是麻省理工学院(Massachusetts Institute Of Technology)研究人员最近进行的一项实验背后的想法，他们试图找出为什么钢质剃须刀片很快就会变暗，特别是在它们刚刚剪下柔软的人类头发的时候。通过在扫描电子显微镜下观察和记录切割过程，研究小组注意到这些毛发在刀片表面产生了小碎片。麻省理工学院材料科学教授Cem Tasan是今天发表在“科学”杂志上的这项研究的作者之一，他说，这些微小的芯片破坏了刀片的理发能力，这一发现是没有人预料到的。
“我们想设计出更好、更耐用的新材料，”塔桑说。“这个刀片问题就是一个很好的例子。我们已经习惯了，你想都别想。你用几个星期的剃须刀，然后继续前行。“。
塔桑说，剃须刀片是由马氏体钢制成的，马氏体钢是人类已知的一些最坚韧的材料。马氏体钢(以19世纪一位德国冶金学家的名字命名)是一种超硬合金，通过加热和回火而淬火，用于商业剃须刀、外科器械、滚珠轴承和自行车盘式刹车。塔桑和他的同事们发现，尽管有这样的力量，刀片在多次剃须后很快就会疲劳。
塔桑和研究生詹卢卡·罗西奥利(Gianluca Roscioli)设计了一项实验，以检查每次刮胡子后刀片的磨损过程。在检查了几种不同的商用剃须刀后，研究小组发现，它们都是由类似的硬化钢-硬质合金制成的。由于材料相似，实验只使用了一种品牌的剃须刀。
在一个月的时间里，Roscioli每三天用同样的剃须刀刮一次胡子，然后把它带进剑桥实验室。研究人员设置了一种装置，在显微镜下拍摄叶片的图像，这会将一束电子从表面反弹，以获得关于叶片分子结构的信息。
塔桑说：“我们最初的想法是，这是一个磨损问题，那种材料是从剃须刀上去掉的。”“我们原以为随着时间的推移，刀片会变得越来越圆。我们没有看到。“。
相反，他继续说，“我们看到正在形成这种C型裂缝的刀片断裂和碎裂。”
这段视频展示了切开人类头发后刀片上的细小碎片是如何形成的。
Tasan说，商用一次性剃须刀-面向男性和女性销售的剃须刀-通常使用相同类型的钢材，但涂层和墨盒中的刀片数量不同。(销售给男性和女性的剃须刀除了手柄设计和刀片数量外，其他方面都是相似的。塔桑说，通常卖给女性的单刀片剃须刀不会像多刀片剃须刀那样保持锋利。)。
他说，有三个因素影响剃须刀片变得迟钝的速度：刀片与头发的夹角，钢-硬质合金的微观结构均匀性，以及在制造过程中出现的钢表面微裂纹的存在，在珩磨过程中，刀片通过摩擦粗糙的表面来磨尖。“你试图使材料尽可能坚硬，”塔桑说，“但如果硬度是以牺牲异质性为代价的，裂纹可能会进一步扩展。”
一位剃须业专业人士表示，消费者并不太担心金属刀片的寿命，而是担心它在每次剃须过程中的性能。总部位于纽约的剃须供应制造商哈里公司(Harry‘s)的首席商务官布里塔尼亚·博伊(Brittania Boey)表示：“在亲切性和舒适性之间存在着微妙的权衡。”“你可以让刀片在皮肤上切得很短，但权衡的是舒适性。设计墨盒的诀窍在于找到平衡。“。
博伊说，哈里调查的使用该公司产品的顾客对更换剃须盒有一种情感上的联系。“当他们扔掉一个旧的墨盒，点击一些新的东西时，这意味着一些新鲜的东西，”博伊说。与此同时，Boey说，Harry‘s对新的刀片设计或制造技术有潜在的兴趣，并经常与大学实验室合作改进其美容产品。
“如果客户需要更持久的刀片，我们总是首先考虑客户的需求，”博伊说。
卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)材料科学副教授布莱恩·韦布勒(Bryan Webler)表示，麻省理工学院的研究是确定材料为什么会有这样的性能的一个很好的例子。他在一封电子邮件中写道：“故障机制的识别为设计叶片材料组成或加工以创造能够抵抗这种类型故障的微结构开辟了新的机会。”他补充说，这可以通过减少刀片边缘上的微观粗糙边缘或考虑如何形成更均匀的微观结构来实现。
就他而言，Roscioli说他有兴趣进一步从事这一领域的研究，也许可以通过启动一家可以资助更多实验的初创公司。他的想法是通过压缩金属来制造更坚硬的刀片，而不是通过回火来加热和磨利它。Roscioli说，这一过程将导致更均匀的微观结构，更少的开裂和碎屑。
他说，麻省理工学院的团队已经为这种新的剃须刀制造工艺申请了专利。“我真的相信我们可以制造出更好的刀片，”Roscioli说。他指出，更好的刀片将会更昂贵，但因为更持久的刀片将意味着更少的被扔进垃圾桶，“它将减少对环境的影响。”
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