世界上最锋利的物体为什么不能切割任何东西

　　有一种情况可以证明，世界上最锋利的物体无法切割任何东西。我们都用刀切过苹果，刀很锋利对我们来说是显而易见的事情。但如果工具很锋利，那么它应该很容易切割东西才对。所以世界上最锋利的物体无法切割任何东西这句话听起来就很违反直觉，那这到底是怎么回事呢？
　　就像其他大多数概念一样，科学家们试图确定锋利的定义。听到锋利一词时可能首先想到的物体是刀，研究该形状的确切细节及其几何特性，为我们定义锋利度提供了一个起点。如果我们放大刀刃，就会发现它有一种楔形。直觉上，楔形的锋利度似乎归结为两个主要属性：它有多尖以及它有多窄。因此，科学家们创造了尖锐度和狭窄度的具体测量方法，来试图定义锋利度！
　　从尖锐度开始，如果我们放大刀的边缘，我们会发现楔形的尖端不会收缩到无限小的点。相反，它最后会收缩成一条微小的曲线。将该曲线视为形成圆的一部分，该圆的半径可以最终决定了刀的边缘有多小。这里有一个词，叫做边缘半径，这是我们描述刀刃尖锐度的几何方式。较小的边缘半径意味着更小的曲线，刀缘更接近理想的完美尖角形状。
　　但是边缘半径并不是锋利度的全部，因为即使是具有相同半径的刀，厚度也可能不同。因此，为了让边缘半径有用，我们还必须确定窄度部分。这由所谓的楔角定义：楔形的两个平面之间的角度。较小的角度意味着更薄的楔形，这通常意味着更锋利的刀片。
　　如果一个刀片具有固定的小楔角，那么边缘半径就可以确定锋利度。例如，某些外科手术刀的蓝宝石刀片边缘半径只有至25纳米，相当于只有只有几百个原子！由于刀片如此锋利，蓝宝石手术刀留下的疤痕实际上比钢手术刀愈合得更快。此外，刀片由坚硬的蓝宝石制成，非常耐用。
　　但即使是这些超锋利的蓝宝石手术刀也不是最锋利的，一种更锋利的刀片是由黑曜石制成的。黑曜石是一种火山玻璃，可以制作成边缘半径仅为3纳米的刀刃。这相当于只有几十个原子，使其成为我们所知的最锋利的物体之一。今天。我们仍然使用黑曜石刀片进行某些类型的手术，因为它们的超锋利度可以在不需要施加太大压力的情况下进行切割。事实上，黑曜石刀片甚至可以将单个细胞切成两半。因此，边缘半径和楔角结合起来，很好地描述了黑曜石令人难以置信的切割能力。
　　所以，这给了我们一个错觉，认为定义锋利很简单。不幸的是，到目前为止我们讨论的几何属性有一些缺点，比如描述针的锋利度，由于它们的尖端也会收缩到一个曲面，我们可以使用边缘半径的概念。但与刀不同的是，它们没有形成楔形的两个平面，因此楔角在这里没有意义。
　　我们可以使用其他类型的角度，但它们都有自己的问题。例如，对于注射针，倾斜边与直边之间存在一个角度，称为斜角。2012年的一项研究发现，在同一根针上设置多个斜角可以提高其刺穿皮肤的能力，这对于减轻疼痛和提高疗效非常重要。这与我们对锋利度的直觉相违背。
　　至于边缘半径，我们在人造工具上实现的最小半径是钨纳米针。它是扫描隧道显微镜的探针，可在针和表面之间产生跳跃的微小电流。通过这样做，针尖可以识别表面上单个原子的位置，并帮助我们建立材料外观的图像。这个探针的尖端只有一个原子宽，我们不能得到比这更小的了。也正是由于这种小得离谱的半径，吉尼斯世界纪录大全宣布钨纳米针是世界上最锋利的人造物体。
　　但正如我们一开始所说的，这个针不能切割或刺穿任何东西！一个只有一个原子厚的物体非常脆，即使它有超级锋利度也不会提高针的切割能力或刺穿能力。如果我们试图对它施加任何压力，它就会折断。
　　这不仅仅是钨纳米针的问题，我们前面提到的那些黑曜石外科手术刀也不会一直使用，因为它们也很脆，如果外科医生不小心，就有折断的风险。因此，当描述切割或穿孔的能力时，锋利度并不一定适用。它仅描述对象的几何形状，而不是其功能。
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