Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Een mensenhaartje is vijftig keer zachter dan staal en toch is het in staat om RVS-scheermessen onscherp te maken. Hoe kan dat?
Keukenmessen worden botter, scalpels verliezen na verloop van tijd hun scherpheid en scheermesjes ook. Dat hebben we geaccepteerd en daarom slijpen we om de zoveel tijd onze snijwerktuigen of kopen we nieuwe. Maar eigenlijk is het best gek dat zachte materialen, als eten en haartjes, zoiets hards als staal bot kunnen maken. Die gedachte spookte ook door de hoofden van MIT-wetenschappers. Ze namen daarom wegwerpscheermesjes onder de loep om uit te zoeken hoe ze zo snel bot worden.
Lees ook:
Botte scheermesjes
De onderzoekers tuurden door een elektronenmicroscoop naar enkele wegwerpmesjes na een scheerbeurt. Ook analyseerden ze scheermessen terwijl ze door haren van verschillende diktes en vanuit verschillende hoeken sneden. Tot slot voerde het team computersimulaties uit waarbij het een mesje onder verschillende omstandigheden door één haar liet snijden.
Voor de experimenten begonnen, was de verwachting dat mesjes botter worden doordat de snijrand afrondt. Dat gebeurt op den duur inderdaad, zagen de wetenschappers, maar niet op korte termijn. Wat hen eerder opviel, was dat gebruikte mesjes in de snijrand kleine inkepingen bevatten. En die zouden verantwoordelijk zijn voor dat onprettige gevoel dat botte scheermesjes je geven.
Drie factoren
De inkepingen zijn het gevolg van messtukjes die zijn afgebroken. En die ‘hapjes’ zijn op hun beurt ontstaan doordat haarfijne scheurtjes – die al aanwezig zijn in gloednieuwe scheermessen – onder spanning zijn komen te staan. Drie factoren zijn hier verantwoordelijk voor.
Staat het scheermesje bijvoorbeeld niet loodrecht op het oppervlak (de huid), maar onder een hoek, dan komt er meer druk te staan op het mesje. De scheurtjes worden heviger totdat ze breken. Ook zagen de onderzoekers dat stukjes sneller afbraken als de zijkant van een haarstreng het mes ontmoette ter hoogte van zo’n scheurtje. Dan neemt de spanning in het scheermesje eveneens toe.
Homogeen
Toch is het ook fabrikanten deels aan te rekenen dat mesjes bot worden. Die zouden het gebruikte staal homogener kunnen maken, schrijven de onderzoekers in Science. “Onze simulaties tonen hoe heterogeniteit (ongelijkmatigheid, red.) in een materiaal de spanning op dat materiaal kan verhogen”, zegt MIT-wetenschapper Cem Tasan.
De onderzoekers hebben daarom patent aangevraagd op een proces om staal in een meer homogene vorm te creëren. Zo kunnen ze in de toekomst meer spanningsbestendige, en dus duurzamere, messen maken. En dat zou niet alleen goed nieuws zijn voor mensen die zich graag van hun wintervachtje ontdoen, maar ook voor chef-koks en chirurgen.
Bronnen: Science, MIT News, New Atlas
Beeld: Mary Elizabeth Wagner/MIT