Острота (режущая)

Острота относится к способности лезвия , острия или режущего инструмента резать материалы с минимальным усилием и может быть более конкретно определена как способность поверхности инициировать рез. ^[1] Острота зависит от таких факторов, как угол кромки, ширина кромки и тонкость режущей кромки, и ей способствует твердость материала . Это качество встречается в различных природных формах, включая определенные виды камней , шипы и колючки растений, а также зубы, когти, рога животных и другие структуры, служащие различным целям. Острота также является критически важным атрибутом для искусственных инструментов, начиная от кухонных ножей и ножниц и заканчивая промышленным режущим оборудованием, поскольку она позволяет пользователю острого инструмента эффективно проникать в поверхности или аккуратно разделять другие материалы на более мелкие порции по мере необходимости.

Необходимо найти баланс между остротой и тем, насколько хорошо она может прослужить. Методы, которые могут обойти это, включают дифференциальную закалку . Этот метод дает кромку, которая может сохранять остроту, а также прочное тело. ^[2] Были разработаны различные методы заточки поверхностей и проверки поверхностей на относительную остроту.

Некоторые материалы в окружающей среде естественным образом ломаются с чрезвычайно тонкими краями. Ярким примером является обсидиан , вулканическое стекло, которое ломается таким образом, что края получаются более острыми, чем у большинства металлов. Древние цивилизации использовали обсидиан для изготовления лезвий и инструментов из-за его бритвенно-острого качества, которое может быть достаточно острым, чтобы резать на клеточном уровне. Аналогичным образом, такие материалы, как кремень и кремень, также ломаются с острыми краями, что делает их полезными в качестве ранних режущих инструментов. Обсидиан до сих пор используется из-за его естественной остроты, а обсидиановые скальпели экспериментируют в хирургии для высокоточных разрезов. ^[3]

Острота также является важной эволюционной чертой в природе, предоставляя различным видам инструменты для выживания. Хищные животные, такие как большие кошки , акулы и хищные птицы , как правило, развивают острые зубы , когти или клювы, чтобы эффективно захватывать и потреблять добычу . Эти естественные режущие орудия часто оптимизированы за счет узких углов и состоят из твердых материалов, таких как эмаль . Самые острые зубы в природе встречаются у большой белой акулы и рыбы-гадюки , соответственно, причем большая белая акула имеет зазубренные режущие зубы, а рыба-гадюка имеет пронзительные игольчатые зубы. Некоторые животные-жертвы, такие как олени и антилопы , аналогичным образом развили острые рога или рога для сдерживания атак, в то время как другие, такие как дикобразы и ежи , имеют шипы или иглы, которые создают острый защитный барьер. Некоторые травоядные развили острые зубы или когти, чтобы добраться до жестких растений. Например, бобры используют острые резцы, чтобы пережевывать древесину.

Растения также развили острые структуры, такие как шипы, колючки и колючки, как защитные механизмы для сдерживания травоядных животных. Эти структуры, обнаруженные у таких видов, как кактусы и розы , имеют заостренные, иногда зазубренные края, чтобы наносить максимальный урон, требуя при этом минимальной энергии для поддержания.

Визуально, очень острый нож имеет кромку, которая слишком мала, чтобы увидеть ее глазом; может быть даже трудно или невозможно сфокусироваться в микроскоп. Форму около кромки можно выделить, вращая нож и наблюдая за изменениями в отражении. Зазубрины и закругленные кромки также можно увидеть, поскольку закругленная кромка обеспечивает отражающую поверхность, в то время как правильно выпрямленная кромка будет невидима при взгляде спереди. ^[4]

Очень острый инструмент может производить более тонкие, более контролируемые разрезы. Это особенно важно в таких областях, как хирургия, кулинарное искусство и ремесло, где точность может влиять на качество результата. Чем острее инструмент, тем меньшее давление необходимо прикладывать пользователю для выполнения разреза, что сводит к минимуму напряжение и снижает риск несчастных случаев. По этой причине более острые инструменты часто, как ни странно, безопаснее тупых. Хотя травма, вызванная более острым инструментом, скорее всего, будет более серьезной, вероятность травмы снижается, когда инструмент достаточно острый, чтобы избежать напряжения при его использовании. ^[5] Использование острых инструментов также требует средств индивидуальной защиты для предотвращения случайных травм их владельцев, таких как перчатки, устойчивые к порезам . ^[6]

Древние люди делали инструменты как из природных материалов, таких как острые камни, ^[7] , так и из биологических материалов, таких как шипы растений и рога животных, ^[8] для их остроты. Обсидиановые скальпели, возраст которых превышает 2100 лет до нашей эры, были найдены в поселении бронзового века в Турции. ^[9]

Острота может измеряться для различных целей. Например, в случае с зубами животных « острота зубных бугорков обычно измеряется радиусом кривизны (RoC), где бугорки с более высоким RoC более тупые, а бугорки с более низким RoC более острые. Во время взаимодействия между отдельными бугорками и пищевыми продуктами более острые бугорки уменьшают площадь контакта между зубом и пищевыми продуктами, что приводит к снижению энергии и силы реакции, необходимых для разрушения пищевого продукта». ^[10]

Острота кованого лезвия может быть количественно определена в соответствии с индексом остроты лезвия (BSI), который классифицирует лезвия на основе силы, необходимой для разрезания стандартизированного материала. Этот индекс обеспечивает сравнительную меру, помогая пользователям оценивать и сравнивать остроту лезвия с точностью. Более высокий индекс остроты обычно указывает на более тонкую режущую кромку, которая требует меньшего усилия для проникновения или разрезания испытательной среды. ^[1] Аналогичным образом были сформулированы методы для проверки остроты кончиков. ^[11]

• Зубчатость
• Заточка