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

Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты

Исследования выявили ряд интересных фактов, связанных с кофеином

Psychologies
Восток — дело тонкое: 6 бьюти-секретов арабских красавиц Восток — дело тонкое: 6 бьюти-секретов арабских красавиц

Бьюти-тайны арабских красавиц

Cosmopolitan
Откровенные фото и вещие сны: 5 историй о разоблачении изменщиков Откровенные фото и вещие сны: 5 историй о разоблачении изменщиков

Делимся историями о том, как люди узнают об изменах своих любимых

Psychologies
Следствие вели: громкие происшествия с участием животных-людоедов Следствие вели: громкие происшествия с участием животных-людоедов

Человек чувствует себя хозяином на Земле, пока не встретится с хищником

Вокруг света
Что «болит» у специалиста по информационной безопасности Что «болит» у специалиста по информационной безопасности

Служба специалиста по информационной безопасности и опасна, и трудна

Популярная механика
«Незнакомцы подходят и трогают ее»: как живут женщины с очень большой грудью «Незнакомцы подходят и трогают ее»: как живут женщины с очень большой грудью

Что испытывают каждый день девушки с действительно большим размером бюста?

Cosmopolitan
Константин Паустовский Константин Паустовский

Константин Паустовский в портретной галерее Дмитрия Быкова

Дилетант
8 случаев самого удивительного поступления в университеты 8 случаев самого удивительного поступления в университеты

О том, что творческий подход открывает двери в престижные ВУЗы, ходят легенды

Maxim
Феникс Феникс

Как петухам-онагадори удается отращивать хвосты длиной в несколько метров?

Weekend
«Няни особого назначения»: как построить бизнес паллиативной помощи «Няни особого назначения»: как построить бизнес паллиативной помощи

Как Евгений Глаголев решил заняться проектом по поиску нянь для особенных детей

Inc.
Хмельной тур: пена дней Хмельной тур: пена дней

Пиво — третий по популярности напиток в мире после воды и чая

Вокруг света
Тартар из лосося: секреты приготовления и рецепт Тартар из лосося: секреты приготовления и рецепт

Традиционная холодная закуска французской кухни

Вокруг света
Звезды, которых ты никогда не видела с натуральным цветом волос - а жаль... Звезды, которых ты никогда не видела с натуральным цветом волос - а жаль...

Эти звезды практически никогда не появлялись на публике в натуральном виде

Cosmopolitan
1971: между бурей и мраком 1971: между бурей и мраком

Полвека назад мир переживал удивительный год

GQ
Взрослые дети алкоголиков: как их перфекционизм влияет на отношения Взрослые дети алкоголиков: как их перфекционизм влияет на отношения

Как перфекционизм взрослых детей алкоголиков разрушает их жизнь?

Psychologies
Паблик-арт на Красной площади. Интервью с отцом и сыном Полисскими о современной скульптуре в России Паблик-арт на Красной площади. Интервью с отцом и сыном Полисскими о современной скульптуре в России

Фестиваль «Красный сад» — первая масштабная выставка паблик-арта в России

СНОБ
«Талибан» 2.0: почему модернизация Афганистана провалилась «Талибан» 2.0: почему модернизация Афганистана провалилась

Печальный итог существовавшего в Афганистане режима был предопределен

Forbes
Сто лет — не возраст... Сто лет — не возраст...

Невозможно поверить, однако чутко слышащий время РАМТ отметил вековой юбилей

Караван историй
Отец русского ленд-арта. Большое интервью с основателем «Никола-Ленивца» Николаем Полисским Отец русского ленд-арта. Большое интервью с основателем «Никола-Ленивца» Николаем Полисским

Художник Николай Полисский о том, в чем состоит миссия художника

Esquire
Расследование исчезновения трехлетней Мэдлин Маккан. Отрывок из книги Расследование исчезновения трехлетней Мэдлин Маккан. Отрывок из книги

2007 года из номера португальского отеля пропала трехлетняя Мэдлин Маккан

СНОБ
Секретный заказ Сталина: Гром небесный Секретный заказ Сталина: Гром небесный

Одна из причин неудач Красной армии в войне с Финляндией — отсутствие орудий

Популярная механика
Здоров ли ваш мозг? Ученые выяснили, что первые признаки заболеваний центральной нервной системы можно определить с помощью простого физического теста Здоров ли ваш мозг? Ученые выяснили, что первые признаки заболеваний центральной нервной системы можно определить с помощью простого физического теста

Работа вашего мозга напрямую связана с силой хвата

Inc.
Ляйсан Утяшева Ляйсан Утяшева

Гармония в семейной жизни: Ляйсан Утяшева

Glamour
Хочу покупать современное искусство: что нужно знать и с чего начать Хочу покупать современное искусство: что нужно знать и с чего начать

Краткий курс для тех, кто хочет покупать современное искусство

Esquire
Звезда по имени Солнце: 9 мифов о Викторе Цое Звезда по имени Солнце: 9 мифов о Викторе Цое

Разоблачение мифов о рок-музыканте, звезде и голосе поколения Викторе Цое

Вокруг света
Чаевые за дольче виту: зачем итальянские деревни выплачивают новым жителям €700 000 Чаевые за дольче виту: зачем итальянские деревни выплачивают новым жителям €700 000

На каких условиях и куда можно уехать?

Forbes
Лимонный остров: итальянский Капри в 10 фотокарточках Лимонный остров: итальянский Капри в 10 фотокарточках

Как выглядит остров Капри

Вокруг света
Герой-любовник! Главные женщины Антонио Бандераса - от Мадонны до Мелани Гриффит Герой-любовник! Главные женщины Антонио Бандераса - от Мадонны до Мелани Гриффит

Антонио Бандерас может похвастаться громкими победами на любовном фронте

Cosmopolitan
Оптические иллюзии Оптические иллюзии

Практичные советы по обустройству компактной квартиры

Добрые советы
Невидимый остров Невидимый остров

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

Вокруг света
Открыть в приложении