广东
家里的菜刀钝了很好判断，但医用、工业等场景刀具钝了该怎么判断呢？在工业生产中，特种刀具的锋利度检测可没这么简单，能够实现刀刃量化检测的传统方法要么耗时耗力，要么可能会对刀具产生破坏。
近日，清华大学深圳国际研究生院智能制造团队给出了一种全新的解决方案：他们利用一种非牛顿流体，可实现刀具锋利度的无损、高精度检测。这项成果已发表于《自然·通讯》期刊。
锋利刀具切割牛顿流体过程的建模示意图。
刀具锋利度是各类刃具作业性能的核心指标。当前行业主流的刀具锋利度检测方式存在明显技术短板与应用局限，严重制约了刀具锋利度精准测量技术的产业化应用与迭代升级。
清华大学深圳国际研究生院智能制造团队提出了一种基于高剪切响应非牛顿流体的刀具锋利度量化测量方法，可实现刀具锋利度的连续、高分辨率及可重复检测，构建了高精度、全域化的刃口锋利度检测体系。
研究团队首先研发出了适配锋利度高精度检测的非牛顿流体配方，实现刃口锋利度变化的精准表征，并有效适配不同几何参数的薄刃锋利度测试需求。
在此基础上，团队确认了非牛顿流体测量刀具锋利度的核心作用机制，推导得到了刀具锋利度解析计算公式，建立了包含刃口钝圆半径、楔角、切割速度及流体黏度的多参数分析模型，进而搭建了基于非牛顿流体的刀具锋利度检测实验平台，可实现切割受力信号高精度采集和锋利刀具刃口钝圆半径的表征。
该技术有效解决了传统检测方式的各类弊端，具备低成本、高效率等优势，适用于民用、医用、工业等多场景刀具锋利度检测，为刀具制造技术迭代升级、刃具品质标准化管控提供了新型高效方案，具备广阔的工程应用前景与积极的产业化推广价值。
相关研究成果以“基于高剪切响应流体与解析阻力模型的刀具锋利度无损表征”为题，发表于《自然·通讯》。
论文第一作者为清华大学深圳国际研究生院2025届智能制造项目机械专业硕士毕业生赵昊琳，通讯作者为清华大学深圳国际研究生院副教授冯峰，论文作者还包括清华大学深圳国际研究生院教授冯平法、2020级机械工程专业博士研究生姜恩来、2024级机械工程博士研究生乐祺中、2026届机械工程专业博士毕业生徐捷，以及上海飞机制造有限公司工程师柴娜娜、正高级工程师龚佑宏。
采写：南都N视频记者 伍曼娜 通讯员 赵昊琳 冯峰 吴鸿瑶
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