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

Можно ли выбрать здорового ребенка: стартап Genomic Prediction ищет рак и диабет у эмбрионов Можно ли выбрать здорового ребенка: стартап Genomic Prediction ищет рак и диабет у эмбрионов

Как работает полигенное тестирование эмбрионов

VC.RU
Geely Atlas Pro. Борьба за идею Geely Atlas Pro. Борьба за идею

Обновлённый кроссовер Geely Atlas, получивший модную приставку Pro

4x4 Club
Слезы, боль, медали: главные героини Олимпиады в Токио Слезы, боль, медали: главные героини Олимпиады в Токио

Самые яркие истории побед и поражений спортсменок на Олимпийских играх-2020

Forbes
Опасная забота: 5 заблуждений экозащитников Опасная забота: 5 заблуждений экозащитников

Экоинициативы, которые не приносят пользу

Вокруг света
«Если нормы несправедливы, надо бросить им вызов»: что такое гендерная урбанистика и почему она нужна всем «Если нормы несправедливы, надо бросить им вызов»: что такое гендерная урбанистика и почему она нужна всем

Как феминистский подход к градостроительству спасает от бедности и насилия

Forbes
10 самых странных озер в мире 10 самых странных озер в мире

Озера-убийцы, озера-призраки, озера-кладбища — в нашей подборке

Популярная механика
5 суперспособностей успешной девушки-предпринимателя 5 суперспособностей успешной девушки-предпринимателя

Какие качества помогают девушкам добиваться успеха в бизнесе?

Cosmopolitan
Сухогрузы ставят на конвейер Сухогрузы ставят на конвейер

Российские судостроители нацелились на крупносерийное производство судов

Эксперт
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
4 вопроса, на которые стоит ответить себе, прежде чем уволиться 4 вопроса, на которые стоит ответить себе, прежде чем уволиться

Помогаем определиться — пора ли писать заявление об увольнении или пока нет

Playboy
Знаки зодиака, которые не умеют признаваться в любви, - кто они? Знаки зодиака, которые не умеют признаваться в любви, - кто они?

Знаки, которые скорее язык себе откусят, чем признаются в любви?

Cosmopolitan
Удивительная кольчуга из адаптивного материала, способного изменять жесткость Удивительная кольчуга из адаптивного материала, способного изменять жесткость

Технологичная имитация древней кольчужной брони

Популярная механика
Музыка в гараже, церкви и фургоне: как создавались студии, где записывали Queen, The Rolling Stones и Oasis Музыка в гараже, церкви и фургоне: как создавались студии, где записывали Queen, The Rolling Stones и Oasis

Как создавали первые пластинки Дэвиса и Пресли

VC.RU
8 способов преодолеть черную полосу 8 способов преодолеть черную полосу

Как пережить черную полосу и не потерять надежду на лучшее

9 месяцев
Бытовая магия: как превратить пикник в магический и какие провести ритуалы Бытовая магия: как превратить пикник в магический и какие провести ритуалы

Волшебные вещи, которые сделают вылазку на природу по-настоящему волшебной

Cosmopolitan
Ангельская нумерология: что значит число 11:11 Ангельская нумерология: что значит число 11:11

Тебе случалось смотреть на часы и видеть повторяющиеся числа?

Cosmopolitan
И вечный бой И вечный бой

Оттираем тяжелые пятна – быстро, легко и без следа

Лиза
Будущее сварки в мире 3D-печати: как соединить титан и сталь вопреки всему Будущее сварки в мире 3D-печати: как соединить титан и сталь вопреки всему

Оставит ли 3D-печать сварке шанс на выживание в будущем?

Популярная механика
5 девайсов, которые не дадут тебе уснуть во время ночной поездки 5 девайсов, которые не дадут тебе уснуть во время ночной поездки

Не спим!

Playboy

Асимметричный ледокол оказался в чем-то лучше традиционных «крушителей льда».

Популярная механика
«Электронная почта стала торговым центром»: зачем компании присылают так много спама и почему остаётся только смириться «Электронная почта стала торговым центром»: зачем компании присылают так много спама и почему остаётся только смириться

На ящик всё ещё приходят десятки рекламных сообщений в неделю

VC.RU
Легкое дыхание: 12 загадок картины Ренуара Легкое дыхание: 12 загадок картины Ренуара

Секреты картины Ренуара «Бал в Мулен де ла Галетт»

Вокруг света
Рожденные в спорах: интересные факты о грибах Рожденные в спорах: интересные факты о грибах

Грибы, в отличие от сотен видов живых существ, пережили все земные катаклизмы

Вокруг света
Выгоревшее дело Выгоревшее дело

Когда любимая работа вдруг стала ненавистной

Добрые советы
Большая игра Большая игра

Герои «Татлера» нового десятилетия придут из киберспорта и гейминга

Tatler
11 любопытных фактов о фонтане Треви 11 любопытных фактов о фонтане Треви

Туристы, кидающие монетки в фонтан Треви, всего лишь загадывают желание

Вокруг света
10 признаков, что твоя кожа стареет быстрее положенного 10 признаков, что твоя кожа стареет быстрее положенного

10 признаков преждевременного старения

Cosmopolitan
Помогает блогерам запускать курсы и зарабатывает от 500 тысяч рублей в месяц: как устроена работа продюсера соцсетей Помогает блогерам запускать курсы и зарабатывает от 500 тысяч рублей в месяц: как устроена работа продюсера соцсетей

Что делает продюсер соцсетей

VC.RU
Дэвид Харбор Дэвид Харбор

Красный Страж из «Черной вдовы» Дэвид Харбор о пончиках и Марксе

Maxim
«Негатив мешает хорошо играть»: как теннисист Андрей Рублев выиграл свое первое золото на Олимпиаде в Токио «Негатив мешает хорошо играть»: как теннисист Андрей Рублев выиграл свое первое золото на Олимпиаде в Токио

Андрей Рублев — теннисистам легче выступать на Олимпиаде, чем на Большом шлеме

Forbes
Открыть в приложении