Новые исследования объяснили скольжение на льду

Учёные из Университета Саара провели новое исследование, которое бросает вызов почти двухсотлетнему пониманию причин скольжения на льду. В отличие от общепринятого мнения, согласно которому лед становится скользким из-за давления обуви или трения, новое объяснение связано с молекулярными диполями. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters (PRL).



Ранее считалось, что при ходьбе по льду давление на его поверхность вызывает разрушение кристаллической структуры, образуя водяную пленку. Однако команда профессора Мартина Мюзера провела компьютерные симуляции, которые показали, что основную роль в этом процессе играют взаимодействия между диполями молекул воды в кристаллическом льду и диполями материала обуви. Эти взаимодействия нарушают порядок кристаллической решётки, что приводит к образованию аморфной или жидкой формы.

Этот механизм работает даже при очень низких температурах, вплоть до -40 °C и ниже. Хотя в таких условиях жидкость становится густой, как мед, и катание на лыжах затруднительно, тонкая пленка все равно образуется. «Мы доказали, что давление и трение не имеют значительного влияния. Важно именно дипольное взаимодействие», — отметил Мюзер.

Читайте также: