Een nieuw scheermesje is vlijmscherp, maar na een aantal scheerbeurten wordt het al bot. Hoe kan dat eigenlijk? De haren waar de mesjes doorheen snijden zijn toch veel zachter dan staal? Onderzoekers hebben het nu uitgezocht. Ze hopen dat hun vondst zal helpen om (scheer)messen te ontwerpen die langer scherp blijven.
‘We kennen allemaal het probleem met scheermesjes: je gebruikt ze, ze werken een tijdje en dan zijn ze niet meer zo goed’, zegt metaalkundige Cem Tasan van het Massachusetts Institute of Technology. ‘Je hebt een stalen mesje dat menselijk haar aanraakt, wat natuurlijk een veel zachter materiaal is, en toch vervormt het mesje op de een of andere manier.’
Tasan en zijn collega’s plaatsten een apparaat dat scheermesjes gebruikt om haren af te snijden in een elektronenmicroscoop om het proces tot in het kleinste detail te bekijken. Ze analyseerden ook de moleculaire samenstelling van de mesjes om te achterhalen waarom zachte materialen zoals haar, maar bijvoorbeeld ook kaas, scheermessen en andere messen en schaven bot kunnen maken.
Heersen zwermen killerdrones straks over het slagveld?
Een luchtruim gevuld door kunstmatig intelligente killerdrones, die autonoom bepalen wie blijft leven en wie zal sterven. Hoe waarschijnlijk is dat?
Ze ontdekten dat de mesjes kleine kerfjes in hun randen hebben. Dat is het gevolg van een proces dat gebruikt wordt om het staal harder te maken. Deze minuscule scheurtjes komen meestal voor op de grens van twee gebieden in het staal waar de microscopische eigenschappen net wat verschillen.
Afbraak
Wanneer een scheermesje het haar snijdt, kunnen die scheurtjes breder worden. De mate waarin dat gebeurt, hangt af van de hoek tussen het mesje en het haar, en of een haar het mesje raakt op een plek waar een scheurtje zit.
‘Je zou denken de afbraak van deze materialen alleen maar een kwestie van slijtage is: je begint met een scherp voorwerp en als je het gebruikt, wordt het steeds ronder’, zegt Tasan. ‘Maar dit blijkt niet het geval te zijn. Het proces van de kerfjes gaat veel sneller.’
Het is moeilijk om de hoek en de positie van het haar aan te passen, dus de beste manier om mesjes te maken die lang scherp blijven, is om ze te produceren op een manier die het ontstaan van kerfjes minimaliseert. Een optie is bijvoorbeeld om meer uniforme materialen te gebruiken. Tasan en zijn collega’s werken nu aan zo’n materiaal, zegt hij.