图2. 实验装置与切割胡须的过程表征。图片来源：Science

随后，作者还进行了计算模拟。在切割胡须过程中，作者模拟了在改变切割角度、施加力的方向以及刀片的材质等对刀刃的影响。结果证明存在以下三点情况时，胡须就可能损坏刀刃：（1）切割时胡须与刀刃成一定的角度而非垂直（图3左侧）；（2）刀刃的微结构不均匀，即刀刃边缘不平，存在微缺口，且微缺口两边在微观上材料组成和性质不同（图3中间）；（3）当胡须切到一半时，上述微缺口正好遇到胡须边缘（图3右侧）。其中，刀刃的微结构对其影响最大。

图3. 胡须损坏刀刃的条件。图片来源：Science

简评

本文作者从生活中常见的现象出发，去找寻背后的科学原理。他们使用扫描电子显微镜表征了刮胡刀在切割胡须时的变化过程，同时还进行了计算模拟，揭示了胡须让刮胡刀变钝的机理。这一发现有助于设计使用寿命更长、体验更好的刮胡刀，以及其他生活及工业中要用到的切割刀具，比如使用组分更加均匀的材料、提高加工精度等等。这个工作对厨师们也有帮助，要想让您的菜刀保持锋利的时间长一点，可以控制下刀的角度，垂直着切菜试试。

How hair deforms steel

Gianluca Roscioli, Seyedeh Mohadeseh Taheri-Mousavi, Cemal Cem Tasan

Science, 2020, 369, 689-694, DOI: 10.1126/science.aba9490

（本文由Sunshine供稿）