Forskare bestämde varför mänskligt hår kan slita bort en rakhyvel, trots att håret är 50 gånger mjukare än stål. Medioimages/Photodisc/Getty Images Du har förmodligen stått över handfatet eller i duschen och undrat:Hur är det möjligt att ditt hår kan slöa ett rakblad? Hår är notoriskt starkt för sin tjocklek, men kom igen. Det är ett rakblad i rostfritt stål! Det måste vara starkare än en liten gammal hårstrå, höger?
Forskare har undrat samma sak, och nu har vi fått ett svar, och det svaret är heterogenitet.
Hår är verkligen mjukare än stål. Du kanske har märkt detta själv. Det är ungefär 50 gånger mjukare än rostfritt stål som används i rakblad. Och ändå blir rakhyvlarna vi använder för rakning ganska snabbt tråkiga. Ett team av forskare vid MIT:s institution för materialvetenskap och teknik ville ta reda på varför, och deras resultat publicerades den 6 augusti, 2020, i tidskriften Science .
Forskaren Gianluca Roscioli rakade sitt eget ansiktshår med engångshyvlar och tog in dem i labbet för att undersökas med ett skannande elektronmikroskop. Han fann att metallens kanter inte rundade eller slits som du kan förvänta dig. Snarare, de flisade och sprack.
Så han skapade en mekaniserad rakapparat i laboratoriet för mer kontrollerad testning med hår från honom själv och hans labbar. Hela maskinen passar inuti elektronmikroskopet. Praktisk.
Vad Roscioli och hans medförfattare i studien fann var att flisar i bladets kant var mer troliga när håret kunde böja sig innan det klipptes av bladet. Så laget gick ännu längre för att skapa datasimuleringar med fler varianter:olika hår, olika skärvinklar, kraftriktningen och materialet som används i bladet.
De fann att chipsen visade sig under tre förhållanden:
"Våra simuleringar förklarar hur heterogenitet i ett material kan öka stressen på det materialet, så att en spricka kan växa, även om stressen påläggs av ett mjukt material som hår, "säger C. Cem Tasan, Thomas B. King docent i metallurgi vid MIT och en forskare om studien.
"Heterogen" betyder att bladets material inte är helt enhetligt. Det finns mikroskopiska brister som gör att chips kan hända när det kommer i kontakt med ett hår. Och där det finns ett chip, det blir fler marker, vilket resulterar i ett tråkigt blad.
Forskarna arbetar nu med ett mer homogent, eller uniform, material för skarpare, blad som håller längre.
Nu är det späntNär vi pratar om styrkan i människohår, vi brukar prata om dess draghållfasthet. Så långt kan du sträcka det innan det går sönder, och det mäts i megapascal (MPa). Människohår ligger i närheten av 200 MPa, medan konstruktionsstål är cirka 400 MPa. Spindelnät är mycket starkare, fastän, vid 1, 200 MPa. Och kolnanorör är bland de starkaste kända materialen, cirka 62, 000 MPa.
