ปริศนาไขกระจ่างแล้ว!! ทำไมมีดโกนที่โกนแค่หนวดมันถึงทื่อลงได้??
กว่าจะไขปริศนานี้ได้ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนส่องกันเลยทีเดียว 😁
หนวดที่นิ่มกว่าใบมีดโกน 50 เท่า แต่กลับทำให้มีดโกนที่ทำจากเหล็กกล้าทื่อลงได้
เคยสงสัยกันไหมครับ ใบมีดโกนที่แสนจะคมกริบตวัดเบา ๆ เลือดอาบซิบ ๆ โดยเจ้าใบมีดโกนเหล่านี้ทำมาจากสแตนเลสที่นำมาชุบแข็งจนคมมีดมีความแข็งเกือบเท่าเพชร
แต่เอามาโกนหนวด โกนขน โกนผม ไม่เท่าไหร่ ก็ทื่อซะแล้ว ยิ่งโกนยิ่งสากซะงั้นเป็นไปได้ไงกับเส้นขนนิ่ม ๆ จะทำให้ใบมีดเหล็กกล้าเหล่านี้ทื่อลงได้
มาวันนี้ทีมนักวิจัยจาก MIT ได้ทำการศึกษากลไกที่ทำให้เกิดความเสียหายบนใบมีดโกนโดยเส้นขนนุ่มนิ่มเหล่านี้
ภาพขยายแบบสุด ๆ ไปเลยแสดงให้เห็นถึงเส้นขนที่ไม่ได้ขาดทันที ซ้ำยังออกแรงต้านคมมีดเสียด้วย
โดยปกติแล้วใบมีดโกนใหม่นั้นจะมีค่าความแข็งเฉลี่ยสูงกว่าเส้นผมประมาณ 50 เท่า (วัตถุที่มีความแข็งสูงกว่าก็จะขีดวัตถุที่นิ่มกว่าให้เป็นรอยได้)
การศึกษาในขั้นแรกอาศัยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดหรือ scanning electron microscope (SEM) เพื่อตามดูผลการสึกของใบมีดหลังผ่านการใช้งานด้วยการโกนขนบนใบหน้าของทีมวิจัยเอง
แต่ผลที่ได้กลับสร้างความประหลาดใจให้กับทีมงาน เพราะขอบใบมีดพบการสึกหรือทื่อลงน้อยมาก แต่กลับพบรอยบิ่นในบริเวณเฉพาะเหมือน ๆ กัน
ดังนั้นทีมจึงได้ทำเครื่องมือสำหรับคุมการตัดเส้นผมใหม่โดยด้านหนึ่งจะยึดใบมีดไว้กับกลไกขยับใบมีดที่จะวิ่งเข้าตัดเส้นผม
โดยชุดเครื่องมือดังกล่าวออกแบบเป็นพิเศษให้สามารถนำไปติดตั้งในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเพื่อถ่ายภาพระหว่างการทดลอง
การทดสอบได้ใช้เส้นผมทีมงานและเจ้าหน้าที่ห้องแลปเพื่อให้เกิดความหลากหลายของตัวอย่างเส้นผมที่ใช้ในการศึกษา
ผลการสังเกตพบว่าจังหวะใบมีดพุ่งเขาตัดตั้งฉากกับเส้นผมนั้น ตัวใบมีดนั้นแทบไม่มีรอยบิ่นเกิดขึ้นเลย แต่เมื่อเส้นผมเริ่มบิดตัวช่วงใกล้ขาดก็จะเริ่มเกิดรอยบิ่นขึ้นที่ใบมีด
และจังหวะที่เส้นผมกำลังจะถูกตัดขาดนั้นกลับเป็นจังหวะที่เกิดการบิ่นขึ้นมากที่สุด
ทีมวิจัยได้สร้างแบบจำลองในคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองผลที่เกิดขึ้นจากการตัดในรูปแบบต่าง ๆ กัน
ทั้งความต่างของมุมที่ใบมีดตัดเส้นผม การใช้ใบมีดที่มีโครงสร้างและส่วนประกอบของเนื้อโลหะเป็นเนื้อเดียวกัน หรือเป็นแบบเป็นเนื้อผสม
ภาพขยายของรอยบิ่นที่ของใบมีด
ผลจากแบบจำลองพบว่ามี 3 เงื่อนไขที่จะทำให้ใบมีดบิ่นได้คือ
1. ใบมีดตัดทำมุมกับเส้นขน หรือไม่ได้ตัดตั้งฉากพอดี (เหตุผลเช่นเดียวกับที่เราหั่นผักลงตรง ๆ ตั้งฉากกับผักที่เราหั่นจะช่วยให้มีดทื่อช้าลง)
2. ใบมีดที่มีโครงสร้างเป็นโลหะเนื้อผสมและ
3. ใบมีที่มีโครงสร้างเป็นโลหะเนื้อผสมเจอกับจังหวะขอบของเส้นผมกำลังจะขาด
ซึ่ง 3 เงื่อนไขนี้คือสิ่งที่เรียกว่า stress intensification หรือการขยายแรงเค้นในเนื้อวัสดุ ที่ทำให้เกิดความเสียหายในระดับโครงสร้างขนาดจิ๋วขึ้นในเนื้อวัสดุ ซึ่งจะเป็นจุดอ่อนที่ให้เกิดความเสียหายลามจนเป็นรอยบิ่นที่ใหญ่ขึ้น
กระบวนการนี้เป็นสาเหตุว่าทำไมเส้นผมสุดนิ่มทำให้ใบมีดสุดแกร่งเกิดการบิ่นได้
ภาพขยายของปลายคมใบมีดโกน
ซึ่งความเข้าใจในกลไกที่เส้นผมทำให้ใบมีดโกนบิ่นได้นี้ สามารถนำมาประยุกต์การผลิตใบมีดให้มีความคมคงทนมากขึ้นด้วยการทำใบมีดที่มีโครงสร้างเป็นเนื้อเดียวกันมากที่สุดเพื่อลดโอกาสการเกิดความเสียหายในระดับโครงสร้างจิ๋วนั่นเอง
อิ ๆ เตรียมรอเลยครับใบมีดโกนรุ่นใหม่ "รุ่นคมสามชาติ" 😁
- 47
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
