Ученые обнаружили гистерезис формы поверхности при сжатии и разжимании

N+1Наука

Пиннинг краевой линии вызвал гистерезис формы морщин на полимерном геле

Елизавета Чистякова

Michiel A. J. van Limbeek et al. / Physical Review Letters, 2021

Физики из США, Германии и Нидерландов установили, что поверхностное натяжение определяет форму морщин, которые появляются на поверхности эластичного полимерного геля при сжатии. При одинаковой величине деформации длина складки отличается при сжатии и растяжении геля из-за пиннинга краевой линии — явления, аналогичного закреплению края капли на неровной поверхности, пишут ученые в Physical Review Letters.

На поверхности как природных, так и рукотворных эластичных материалов могут возникать морщины: складки образуются на коже животных при деформации, они испещряют поверхность мозга и опухолей при разрастании тканей, также из-за набухания сминаются гармошкой полимерные покрытия. Обычно процесс образования морщины при сжатии мягкого материала представляет собой плавное прогибание поверхности внутрь. Как только относительная деформация достигает критического значения, кривизна дна прогиба резко увеличивается, а вертикальные стенки соприкасаются друг с другом, в результате чего образуется складка. Интересно, что обычно даже после снятия напряжения на месте морщин остаются «шрамы» — микроскопические складки, которые при повторном сжатии становятся очагами деформаций поверхности. Важно отметить, что причиной появления у эластичного материала «шрамов», а значит, и памяти о складывании, служит не механическое повреждение структуры, как это происходит при сминании бумаги, а адгезия, при которой поверхности складки склеиваются в результате межмолекулярного взаимодействия.

Несмотря на множество исследований в этой области, причины появления «шрамов» остаются неизвестными для ученых. Ни одна из предыдущих работ не объясняет, может ли адгезия и поверхностное натяжение на границе шрама привести к снижению поверхностной энергии по сравнению с гладкой поверхностью, и как поверхностное натяжение влияет на складывание-разворачивание мягких материалов на микромасштабе.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Диета Певзнера: как худели женщины в СССР и почему стоит использовать их опыт Диета Певзнера: как худели женщины в СССР и почему стоит использовать их опыт

Стройность долгое время была последним, что волновало наших бабушек

Cosmopolitan
Канарские палеопочвы «записали» пылевые бури Сахары и Сахеля Канарские палеопочвы «записали» пылевые бури Сахары и Сахеля

Бури бушуют в регионе Сахары и Сахеля уже больше 400 тысяч лет

N+1
8 признаков того, что вы хороши в любви 8 признаков того, что вы хороши в любви

Как вы думаете, партнеру с вами повезло?

Psychologies
Герпетологи не смогли найти фотографии 781 вида змей Герпетологи не смогли найти фотографии 781 вида змей

Около двадцати процентов всех видов змей не запечатлены ни на одной фотографии

N+1
Сад как лаундж Сад как лаундж

Роскошный сад со множеством зон отдыха

SALON-Interior
Сойки проиграли орнитологам в наперстки и отказались от еды Сойки проиграли орнитологам в наперстки и отказались от еды

Соек можно обмануть с помощью фокуса с кубками и шарами

N+1
«Меня не учили скрещивать ноги»: Меган Маркл пожаловалась на королевскую семью «Меня не учили скрещивать ноги»: Меган Маркл пожаловалась на королевскую семью

Меган Маркл столкнулась с проблемами после того, как вошла в королевскую семью

Cosmopolitan
Синоним простоты: зачем ресторатор из Петербурга модернизировал русские валенки Синоним простоты: зачем ресторатор из Петербурга модернизировал русские валенки

Как Кирилл Васильев решил осовременить валенки

Forbes
Как отменить подписку на Нетфликс на смартфоне, ПК и телевизоре Как отменить подписку на Нетфликс на смартфоне, ПК и телевизоре

Мы расскажем, как отписаться от Нетфликс

CHIP
Быстрее, выше, хитрее Быстрее, выше, хитрее

В чем еще, помимо силы и ловкости, соревнуются участники Олимпиад

Forbes
Каким будет образование для бедных и для богатых Каким будет образование для бедных и для богатых

Какое образование будет доступно бедным, а какое — богатым?

СНОБ
История моды как рабочий инструмент История моды как рабочий инструмент

Елена Стафьева о Moda Povera Оливье Сайяра, многосерийном проекте перформансов

Weekend
Ричард Осман: Клуб убийств по четвергам Ричард Осман: Клуб убийств по четвергам

Каждый четверг они собираются вместе и обсуждают убийства

СНОБ
Почему «Образцовый самец» такой же стильный и смешной 20 лет спустя Почему «Образцовый самец» такой же стильный и смешной 20 лет спустя

И как комедия «Образцовый самец» предугадала моду сегодня

GQ
«Титаник» здорового человека: история гибели лайнера почти со счастливым концом «Титаник» здорового человека: история гибели лайнера почти со счастливым концом

Удачное стечение обстоятельств позволило избежать жертв при кораблекрушении

Вокруг света
Еще 5 нелепых мифов о сексе, очень популярных в кино Еще 5 нелепых мифов о сексе, очень популярных в кино

То, что все почему-то считают сексуальным, но на самом деле таковым не является

Maxim
«Леонид Михельсон доволен «Большой глиной»: зачем нужна провокация на Болотной «Леонид Михельсон доволен «Большой глиной»: зачем нужна провокация на Болотной

Зачем у ГЭС-2 установлена «Большая глина № 4» Урса Фишера?

Forbes
Денег нет и не будет? Денег нет и не будет?

Какие ошибки восприятия действительности мешают нам увеличить свой доход

Лиза
Невидимый остров Невидимый остров

Куда только не занесет нас, друзья мои, Муза Дальних Странствий

Вокруг света
Что такое полнота обуви и как правильно ее измерить - советы и таблицы размеров Что такое полнота обуви и как правильно ее измерить - советы и таблицы размеров

Что значит полнота обуви и как правильно ее определить по таблице

Cosmopolitan
Попа Дженнифер Лопес, Урюпинск и еще 6 вещей, о которых все слышали, но мало кто видел Попа Дженнифер Лопес, Урюпинск и еще 6 вещей, о которых все слышали, но мало кто видел

Вот тебе статья о вещах, что у всех на слуху, но не у всех на виду

Maxim
В чем польза безделья? В чем польза безделья?

Почему бездельничать — это хорошо и как делать это с максимальной пользой

Psychologies
«Старики нигде не нужны»: сложно ли найти работу после 50 «Старики нигде не нужны»: сложно ли найти работу после 50

Тяжелее всего людям старше 50 лет. Или нет?

Psychologies
До следующего лета: 11 закоренелых мифов о здоровом питании До следующего лета: 11 закоренелых мифов о здоровом питании

Мифы о здоровом питании

Вокруг света
Жертва или агрессор: как отказаться от привычной роли в конфликте Жертва или агрессор: как отказаться от привычной роли в конфликте

Как понять, что мы стали заложниками чужого гнева?

Psychologies
Не замужем — плати: как Гитлер сделал семью оружием Третьего рейха Не замужем — плати: как Гитлер сделал семью оружием Третьего рейха

Гитлер сумел убедить в важности брака всю страну, но ради чего?

Cosmopolitan
«Мы всегда в моменте борьбы» «Мы всегда в моменте борьбы»

11-кратная чемпионка мира и 2-кратная олимпийская чемпионка Мария Шурочкина

OK!
Электрические кабели живых клеток Электрические кабели живых клеток

Вопрос о существовании «животного электричества»

Наука и жизнь
Краткая история школьной формы в СССР Краткая история школьной формы в СССР

Внимание! При прочтении возможны неконтролируемые приступы ностальгии

Maxim
Убийственная красота: что делали с женщинами румяна и кринолины Убийственная красота: что делали с женщинами румяна и кринолины

За роскошной модой прошлых столетий скрывается немало страшных тайн

Культура.РФ
Открыть в приложении