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ミクロのギザギザで切れる包丁や日本刀の真相とは?
- 最近ネットでよく目にする、ミクロのギザギザで切れる包丁や日本刀についての真相を探ります。
- 包丁や日本刀の鏡面仕上げについて、磨き方や仕上げ砥などのテクニックを解説します。
- 信じられない話ですが、実際には包丁や日本刀の刃にミクロのギザギザがあることがあります。その理由とは一体何なのでしょうか?
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そんなの、悠久の昔から常識なのですが???? もし、刃先がツルツルだったら切れる筈がないです。 簡単に試せます。庖丁を砥石の上で角度を保ったまま前後(刃先のラインに平行)にニ・三回撫でて御覧なさい。 日本刀と包丁などの実用刃物は研ぎ方というか、理念が全く異なります。 ⇒日本刀研磨 - Wikipedia( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A5%E6%9C%AC%E5%88%80%E7%A0%94%E7%A3%A8 ) Q:そもそも鋸はなぜ切れるのか御存知ですか?? 極めて硬度の高いステンレス合金で刃物を作っても切れないのはなぜでしょう。 鋼は高温時のオーステナイトから急冷されることによって、マルテンサイトになりますが、それを焼き戻ししてトルースタイトやパーライト組成が出来ます。均一なオーステナイトと異なり、数種類のFe-C結晶が入り混じった状態になるのですから、顕微鏡で刃先を見ると細かいギザザザになります。 そのギザギザが食品の繊維を切断してくれるから切れるのですよ。刃物の基本中の基本です。というか切ることの原理です。 御紹介のブログ、如何にも素人さんらしい誤解がふんだんに盛り込まれていて楽しいです。 斧や剃りのように割る刃物は表面がツルツル、ピカピカのほうが良いですが、肉を切る刺身庖丁や出刃、牛刀は仕上げ砥石を掛けすぎると切れなくなることがあります。良い鋼材だといくら仕上げ砥石をかけてもよいですが・・。 牛刀のタッチアップに使うスチール棒なんて、その極端な例でわざとギザギザにして切れ味を保ちます。 刃物の表面を鏡面加工するのは錆びにくくするためです。表面が平らだと表面積はとても小さくなり、窪んだところに残りやすい電解質などが少なくなるからです。しかし、羊羹を切った分かるように、ツルツルの刃物では羊羹は切れません。肉などもツルツルでないほうが良く切れます。わざわざ表面に波をつけたり、槌目を残したり、サンドブラストをかけて表面を凸凹にするのも、良く切れるようにするためです。素材との摩擦抵抗が減る。 黒文字のほうがピカピカのナイフより羊羹が良く切れますよね。 最近はかっての地金の部分を曇らす砥方ではなく、鏡面仕上げにするのがブームですが、これは砥石が天然砥が高価で入手しづらくなったため、必然的に合成砥石では素材の差がでにくいために、いっそのこと鏡面で仕上げてしまうほうが、サンドブラストも不要で砥業界では楽になったために、はやらしてきたという事情があります。御自身で経験があると思いますが、鏡面で仕上げると薄作りなどでは庖丁にくっつきすぎませんか??。切断抵抗は刃先の問題ですが、摩擦抵抗は側面の問題です。 キュウリをスライスするとき、表面がツルツルの庖丁で切ると庖丁に貼り付いて悲しいことになりますよね。(和庖丁の菜切りではなく牛刀で切ると良く分かります) なお、日本刀の研ぎは美術的目的が大きいのですが、その研磨によって鉄の表面に四酸化三鉄( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9B%E9%85%B8%E5%8C%96%E4%B8%89%E9%89%84 )の不働態皮膜を作ることにあります。ステンレス鋼の表面に出来る酸化クロムの不働態と同じ原理です。ステンレスが錆びないのは、この皮膜の性質によるものです。18-8系のオーステナイト鋼でもこの皮膜が作られない扱いをすると錆びます。 なお、鏡面とは必ずしも砥石の番手ではありません。鏡面の凸凹の傾斜面の角度です。金属表面の反射は金属の自由電子によるもので、プラスチックやガラスと異なり、基本的にそのまま全反射されます。ハイラップと言う鏡面用の研磨砥石がありますが、2000番でも鏡面になります。 初心者向けとして ⇒Amazon.co.jp: 刃物雑学事典―図解・刃物のすべて (ブルーバックス): 橋本 英文: 本( http://www.amazon.co.jp/%E5%88%83%E7%89%A9%E9%9B%91%E5%AD%A6%E4%BA%8B%E5%85%B8%E2%80%95%E5%9B%B3%E8%A7%A3%E3%83%BB%E5%88%83%E7%89%A9%E3%81%AE%E3%81%99%E3%81%B9%E3%81%A6-%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9-%E6%A9%8B%E6%9C%AC-%E8%8B%B1%E6%96%87/dp/4061326597/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1373844212&sr=8-1&keywords=%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9+%E5%88%83%E7%89%A9 ) などが良いでしょう。
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- pastorius
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原子の単位まで突き詰めると配列が一直線ということは有り得ないので、ギザギザといえばギザギザです。 というような屁理屈はさておいて(^^ 仕上げ砥で研いだ柳か薄刃を指先にごく軽く当てて、そっと横にずらすと、薄皮が削げるように切れると思います。 しかし横にずらさなければ、それよりはるかに強い力で押しつけても、指の腹が凹むだけで羊羹のように刃が指に入ってしまうことはなかなかありません。 これは一体どういうことか。というのと同じ問題です。 すべての物は原子とか分子とかいった小さな粒子の集合体です。原子や分子が更に大きい一群の粒子を形成し、それらが集まりもひとつ大きい一群の粒子を形成し、それぞれが何らかの力で結合して一個の物体ができています。 物体の結合を分離することが切るということです。 物理現象としては「切る」も「割る」も「壊す」も「削る」も「掘る」も「ちぎる」も「破る」も「折る」も、同じことを意味している場合があります。 物体が分離する態様によって人が呼び方を変えているだけです。狭い範囲で分離が起こり、その分離を線状に連続させる有様を「切る」と言っている、と定義できるんじゃないでしょうか。 人の指や魚の切り身は柔らかい。 実は柔らかいという言葉にはふたつの異なる意味があります。ひとつは物質の結合力が弱い状態のこと。もうひとつは物質を構成する粒子同士の位置関係が変わりやすいということ。 はじめは簡単で、結合力が弱い物にはたとえば豆腐があります。簡単に崩れます。 もうひとつは柳の枝みたいなものです。ぐにゃぐにゃ曲がるけど結合力が弱いわけではないので簡単には切れない。 ちなみに固いということは、結合力がある程度強く、且つ、構成する粒子同士の位置関係が変わりにくい、という二つの性質を兼ね備えている性質です。 指や魚の切り身が柔らかいというのは後者の意味です。 その前に前提を押さえておきましょう。 刃物で物が切れる本質的な理由は刃先の狭い範囲に力を集中することができるからです。たとえば刃先の厚みが5ミクロンの包丁で、刃線が5センチ野菜に接触しているとします。それと指先で野菜を押すのとどれぐら違いがあるでしょう。 指先の接触面積が仮に1平方センチだとすると、40倍です。 指先で50gの力を加えても大根には穴が空かないと思いますが、2キロだと空きそうじゃないですか?刃先が1ミクロンならさらに5倍です。10キロなら絶対に空くでしょう。 包丁を50gぐらいの力で押し付けていても、指先の面積に直すと2キロとか10キロに相当する力が刃先に加わっているので、包丁で野菜や魚が切れる。これが基本です。 話を戻しますが、ではなぜ柔らかい物は切りにくいのか。 それは、柔らかい物はグニャグニャ曲がることによって力を分散してしまうからです。 せっかく刃先に集中した力も、対象が柔らかいと内部に分散してしまうのです。 固い物はそうではありません。 外から力を加えられると、力が加わった部分の結合力だけで対向しようと頑張ります。このため、加えられた力が結合力を上回ると結合が切れてしまいます。力を加えた物質の結合力の方が弱ければ力を加えた物質が壊れますが(例えば手で岩を殴ると骨折する)。 指に包丁を押し付けても凹むだけで簡単に切れないのはこのためです。 では軽い力でも横に滑らせると切れるのはなぜか。 それは指の表面の皮だけを引っ掛けて横に引っ張っているからです。表層の薄い部分だけを引っ張っているので押し付けるのと違って広い範囲に力が分散されません。 圧力は表層が滑って逃げない程度にかけます。それは押し込んで切るのと比べるとはるかに小さい力で充分です。 ここまで説明すればギザギザについても理解できると思いますが、刃と魚の柵の摩擦力が低く滑ってしまうと切れません。摩擦力というか鋸刃というかどちらが適当かわかりませんが、引っ掛かりが強い方が良く切れるのです。 包丁を使っていると徐々に刃先が磨耗して切れにくくなりますが、磨耗とは、刃先の厚みが分厚くなる(刃先Rが大きくなる)ということと、横方向のデコボコが無くなってつるんとしてしまう二つの現象だと考えられます。洋食のキッチンで使われているスティックシャープナーは主にギザギザを回復させる役割をしていると考えられます。 包丁やナイフはギザギザ重視です。砥石で研ぐときには砥石目を写すことを意識します。 ハサミも実はギザギザが大切です。ハサミの場合はスライドさせて切るわけではありませんが、固定してある物を切るのではなく二枚の刃体で対象を捕まえなければならないので、あまり細かい砥石で研ぐと却って切る対象物が滑ってしまうことがよくあります。そして髪の毛だろうととても薄い布地だろうと、2000番ぐらいの砥石で仕上げて充分に良く切れます。 カンナやカミソリは引っ掛けて横に引っ張って表層を切る、といったことは一切なく、刃先Rの小ささだけで勝負です。徹底的に薄く研ぎ上げます。5,000番と10,000番と天然仕上砥石で、切れ味が如実に変わります。砥石目を写す必要は無く、砥石表面に突出している砥粒の影響を受けないよう縦研ぎで仕上る方がいいですね。すると削ろう会でカンナの削り華4ミクロンなんて記録が出ます。 時間をかけてすごく鋭い刃先に仕上てもプラスチックのまな板に5~6回もぶつければ鈍ってしまうと思うので、包丁ではそこまで繊細に刃先Rを小さくする意味ありません。
補足
刃物雑学事典が届いたので只今熟読中 図解がないといまいちわからん ひとまず全部読んでみます^^;;
- fxq11011
- ベストアンサー率11% (379/3170)
カンナはミクロで見れば、結構ノコギリかも知れませんが、理想的には一直線です。 カンナでできるだけ薄く削る大会?があります、それに使用するカンナを研いでいる場面テレビで見ました、普通包丁なんかは、刃の側を向こうに向け、押し出し、引き寄せ、つまり刃と直角方向に滑らして研ぎますが、そのカンナの刃は刃先を横に滑らして研いでいました、刃先に凸凹ができない研ぎ方ですね。 参考までに。 ノコギリ状や、側面の凸凹と鏡面仕上げは直接関係ないかと思います、研磨の精度?が一桁以上違うはずです。 ノコギリ、凸凹のまま鏡面仕上げ可能、また鏡面仕上げとまっ平らとは異なります。 まっ平らは比較的広い範囲が対象、鏡面は極狭い範囲が直接の対象になります。 カンナ、カミソリは刃先を押しつけて、クサビ型の鋭さで切断します、、ノコギリ状でもそれなりに可能ですが、薄く削る競技等では、ミクロン単位とは言え一様に削れないため不利になります。
お礼
かんなは私は砥げないので やはりいまいち理解できていないんだと思います お答えヽ(o'д'o)ノアリガトン♪
- alphaXXX
- ベストアンサー率40% (108/264)
本当ですよ。 肉とか魚とか野菜とか,食べ物ってようするに生き物ですよね。生き物は細胞という目に見えないくらいとても小さな丸い袋みたいなものの集まりで,さらに筋肉やら繊維やらの糸状の構造が走っています。これは非常に目の細かいスポンジみたいな構造なんです。顕微鏡で見るとよく分かります。 こういう複雑でしなやかな構造の物体を切るとなると,ただ鋭いだけの滑らかな刃物を押し付けても,スポンジ全体が押された運動エネルギーを拡散して吸収してしまうので,押し付けた部分がぐにょっと変形して押しつぶすように切れてしまいます。 そこで,ミクロレベルの非常に小さいギザギザのある刃物で引き切るわけです。すると,そのミクロレベルのギザギザが細胞を引き裂き,周りを押しつぶさずに刃が当たった部分だけを切り取ることができるわけです。 分かりやすい例としては,パンとパン切り包丁を思い浮かべてみてください。グーグルで画像検索してみてもいいですね。パン切り包丁ってギザギザでしょ。 パンってスポンジみたいな構造なのは分かりますよね。これを普通の包丁で押しつぶさずに切るのは結構大変です。でもギザギザのパン切り包丁で引き切ればパンの繊維を引き裂くことで綺麗に切ることができるわけです。 包丁や日本刀でお肉や魚を引き切るときも,顕微鏡で見ないと分からないくらい小さなレベルでこれと同じ現象が起きてるのです。 もしも滑らかな刃でお肉を精密に切断しようと思うと,刃を超音速とかに加速して瞬間的に切り裂かないと不可能です。人間にはそんな速度で刃物を振るのはどんな剣豪でも不可能ですよね。 一方,繊維や細胞がない構造の物体を切る時は滑らかな刃で押し切るほうがいい時もあります。 精密機械とかの非常に小さくて薄いプラスティックのパーツを切りだす時なんかは,鏡よりも滑らかで顕微鏡で見ても全くギザギザがない非常に精密な刃で押し切ったりします。プラスティックを千分の一mmよりも薄くスライスする機械も存在し,そういう機械に使う刃はダイヤモンド製で,刃渡り1mmでも30万円くらいします。
お礼
ありがとう だいぶ受け入れられてきました もう少し勉強して見ますヾ(´▽`;)ゝ
- fxq11011
- ベストアンサー率11% (379/3170)
雑草?の萱、見事に手の皮膚が切れますね、のこぎり状です。 カミソリや、かんなの刃はのこぎり状にしても効果はありません、刃に垂直方向に力を加えるためです。 包丁やナイフ等、刃と並行に引いて(押して)切るタイプはのこぎり状です。 刺身、引いて切らずに下に押して切ると、細胞が崩れて、板前のクラスとしては2流に・・・・?。 聞いた話ですが、砥石で研ぐ作業は砥石に含まれる、ケイ砂等で削られる形を映しとることらしい。 刃の側面もまっ平らでなく、凸凹のほうが切った材料との接触面が少なくなるため、より切れ味が良くなります。 上手な大工がかんな懸けした板に水をかけて重ねると張り付いた状態になりますね、表面がざらざら(凸凹)だと簡単に動きます、その理屈と同じです。
補足
かんなはノコギリ刃ではないってことですか?
下記のように刃渡り方向に対して垂直に砥げば、どんなに綺麗に研いでも、ミクロのギザギザが出来ます。 ======== ↓↑ しかし下記のように刃渡り方向に砥ぎすぎると、ギザギザが無くなって、切れなくなります。(かえりを取るためにこの方向に砥ぐこともありますが、取らなくても良いという人もいます) ======== ←→ ためしにやってみるとよく分かります。
補足
試しにやってみます
補足
ゥ──σ(・´ω・`;)──ン 解ったような解らないような^^;; 取り敢えず刃物雑学事典アマゾンに発注しました 読んでみてからですかねヾ(´▽`;)ゝ