Уже Человек Примитивный начал подстраивать мир природы под свои потребности: расширять масштабы своего взаимодействия с внешней средой и одновременно облегчать повседневные усилия своего существования. Почитание орудий труда, как предметов, при посредстве которых поддерживается жизнь, имело место со дня их возникновения: маленькие каменные топорики в виде амулетов на шнурке носили еще в нижнем палеолите.

Для изготовления первых орудий труда 2 млн. лет тому назад основным материалом служил камень. Постепенно его сменили изделия из металлов.

Основным предметом, находившимся в повседневном пользовании во всех цивилизациях, оказался нож – односторонне заточенная пластинка стали с рукояткой. Он – самый важный, многоцелевой инструмент для приготовления пищи, срезания палки, заточки карандаша, оголения провода и даже, в исключительных случаях, для защиты самого человека.

Все без исключения ножи, вне зависимости от формы, конструкции и размера (охотничьи, туристические, используемые для профессиональной и бытовой переработки пищевых продуктов), с течением времени теряют свою остроту, т. к. лезвие периодически сталкивается с твердыми поверхностями. Насколько долго лезвие может сохранять свою остроту, зависит от его жесткости. Если лезвие слегка мягкое, то на режущей поверхности быстро появляются зазубрины, если слишком твердое, то – возникают сколы; не говоря уже о том, что твердое лезвие плохо затачивается.

Творческая работа над совершенствованием ножей и улучшением технологий их производства не прекращается от столетия к столетию. При этом, за время своего существования человечество дважды осваивало эффект «зуба бобра».

Рис. 1. Бобр и его работа

Известно, что бобры перегрызают толстые деревья. Почему же зубы грызуна не тупятся при этом? Зуб бобра состоит из нескольких слоев различной твердости. Когда он грызет дерево, прочная эмаль, покрывающая верхний участок зуба, испытывает большую нагрузку, а остальная, сравнительно мягкая ткань – меньшую. В результате весь зуб стачивается равномерно, и угол заострения остается неизменным.

Едва люди научились ковать, сразу возник вопрос, как сделать кузнечное изделие более прочным, острым и гибким. Довольно быстро догадались: полосу высокоуглеродистой стали оковывать с двух сторон полосами железа или же низкоуглеродистой стали. Такой «пирог» кузнец расковывал до тех пор, пока центральная полоса его становилась не толще листа бумаги. Получалось следующее – боковые, более мягкие края, по мере использования стирались, а более крепкая режущая кромка не только сохранялась, но и как бы выдавалась наружу. Таким ножом можно было работать до тех пор, пока он не сотрется почти полностью.

Археологические раскопки новгородских курганов показали, что изделия высокоразвитого ремесла, датируемые XI веком, сменились в XII веке на более дешевые: к железной полосе приваривался тонкий край, который служил рабочей частью инструмента, а когда этот край стирался или отламывался, нож выбрасывали. Это был важнейший для истории ремесла и торговли этап массового перехода ремесленников от работы на заказ к работе на рынок, когда стало выгоднее делать впрок много дешевых вещей, неотличимых от единичных дорогих экземпляров, требовавших кропотливой работы. Принцип создания самозатачивающихся инструментов был забыт.

Советский изобретатель Игнатьев А. М. (1879–1936), зоолог по образованию, вновь пришел к идее создания самозатачивающихся металлических инструментов по образцу слоистой структуры зубов грызунов в начале ХХ века. Он изобрёл самозатачивающийся режущий инструмент, рабочая часть которого состояла из нескольких металлических слоев разной твёрдости, и запатентовал его в СССР и в ряде зарубежных стран.

Т. к. спрос на ножи с постоянно острыми лезвиями в наши дни остается, технологии создания самозатачивающихся инструментов продолжают совершенствоваться и множиться:

• подверженная ржавлению углеродистая сталь заменяется на сталь, известную как нержавеющая сталь для хирургических инструментов;
• для упрочения внешнего слоя рабочего полотна инструментов металл обрабатывают так называемой высокоэнергетичной индукционной закалкой: атомы металла после его быстрого (в течение нескольких секунд) нагрева (до 1000 °C) и охлаждения в жидкости как бы «расслаиваются», образуя на его поверхности твердый слой, а внутри – мягкий, как у зубов бобра;
• инструмент, чтобы его сделать самозатачивающимся при работе с землей, закаливают лазером: кромке ножа, закаленного до фоновой твердости, придают с помощью лазера максимальную твердость, это обеспечивает самозаточку, т. к. в процессе работы более «слабая» закалка стирается, а более сильная держит остроту.