Yumuşak kıllar ve keskin bir jilet bıçağının arasında pek mücadele olmadığını düşünürsünüz. Fakat ne kadar dikkatli tıraş olursak olalım; çoğumuz, jilet bıçaklarının keskinliğini hızla kaybettiğini biliyoruz.
Şimdiyse bilim insanları, bu durumun sebebini daha iyi biliyor.
Tıraş bıçaklarının mikroskobik seviyede incelendiği ve dün yayımlanan yeni bir çalışmada, sadece bir kıl telinin dahi (çelikten 50 kat daha yumuşak), belli koşullar altında bir tıraş bıçağının çentilmesine sebep olabileceği gösterilmiş. Bu çentik ortaya çıktığında, metal artık daha fazla çentilmeye müsait hale geliyor; özellikle de çeliğin mikro yapısı tekdüze olmadığı zaman…
Araştırma, herkesin bildiği bu sorunun ardındaki fizik kurallarına dair daha fazla detay sunmanın yanısıra; gelecekte tıraş bıçaklarının nasıl daha iyi keskinleştirilip keskin tutulabileceğini anlamaya da yardımcı olabilir. Çünkü kesimin gerçekleştirildiği yön bile bir farklılık meydana getirebiliyor.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde (MIT) çalışan metalbilimci Cem Taşan şöyle söylüyor: “Temel hedefimiz, herkesin az çok farkında olduğu bir sorunu anlamaktı. Tıraş bıçaklarının, çok daha yumuşak maddelerle etkileşime girdiklerinde neden köreldiğini merak etmiştik”
“Körelmenin temel bileşenlerini keşfettik ve bunlar, daha uzun süre dayanabilen bıçaklar yapmada yeni bir işlem güzergâhı belirlememize yardımcı oldu.”
Taşan ve meslektaşları, bir taramalı elektron mikroskobu (SEM) altında çeşitli testler gerçekleştirmişler. Bu testlerin içerisinde hem normal sakal tıraşı, hem de açıların ve kesim derinliklerinin dikkatli şekilde kontrol edilebildiği laboratuvar deneyleri bulunuyor.
Tıraş bıçaklarının kenarlarında fark edilebilir derecede çok ufak aşınmalar olsa da, yüksek çözünürlüklü görüntüleme yapılınca bıçakların belli kısımları boyunca çentikler olduğu görülmüş. Bu durumun, kesilen kılların kalınlığıyla da ilgisi yokmuş.
“Bu sayede başka bir gizem daha ortaya çıktı: Yontulmayı gördük fakat her yerde değil, sadece belirli bölgelerdeydi” diyor Taşan.
“Daha sonra, bu çentilmenin hangi şartlar altında meydana geldiğini ve sorunun bileşenlerini anlamak istedik.”
SEM ile çekilen görüntülerin yakından çözümlenmesiyle, kılın bıçağa göre tamamen dik durduğu zaman çentiklerin oluşmadığı görülmüş: Kılın eğilmesi, çentilmeyi daha muhtemel hale getiriyormuş. Oluşan hasar ise genelde, bıçak kenarının kıl tellerinin yan taraflarıyla birleştiği noktada görülmüş.
Araştırmacıların yürüttüğü bilgisayarlı canlandırmalar, üç muhtemel zayıflık noktası olduğunu belirlemiş: Bıçaklar kıl telleriyle belli bir açıda buluştuğunda; bıçağın çelik bileşiminin tekdüze olmadığında ve kıl telleri, tekdüze olmadan bıçakta yapısal zayıflık barındıran bir noktaya geldiğinde…
Malzeme biliminde kullanılan gerilme artışı terimi, oluşan hasarın malzemedeki mikro çatlaklar ile çoğalmasını belirtiyor. Araştırmacılara göre, burada da öyle bir şey oluyor: Kıl, bu mikro çatlakların büyüyerek çentiklere dönüşmesine yol açıyor ve bıçakları köreltiyor.
Araştırmacılar, elde ettikleri bulgular sayesinde bu mikro çatlaklara ve onlar ile oluşan çentiklere karşı daha dayanıklı çeliklerin üretilebileceğini düşünüyorlar. Eğer böyle bir şey olursa; o zaman tıraş bıçaklarımız, vücutlarımızdaki yumuşak kıllara karşı çok daha uzun süre dayanabilir.
“Bizler malzemebilimci olduğumuzdan, metallerin bozulmasına neyin sebep olduğunu öğrenmek ve bu sayede daha iyi metaller yapabilmek istiyoruz” diyor Taşan.
“Demek ki insan kılı gibi çok yumuşak bir şeyi, çelik gibi çok sert bir şeyle keserseniz, sert malzeme bozuluyor. Şaşırtıcı bir durum…”
Araştırma Science bülteninde yayımlandı.
Yazar: David Nield/ScienceAlert. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
