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

Гимнастика для глаз: 10 полезных упражнений для улучшения зрения Гимнастика для глаз: 10 полезных упражнений для улучшения зрения

Специальная зрительная гимнастика

РБК
Глафира Тарханова: «Меня сложно усадить дома» Глафира Тарханова: «Меня сложно усадить дома»

Глафира Тарханова рассказала о психологии, смелых решениях и минутах слабости

Здоровье
Ученые подсмотрели за циркуляцией воды в резуховидке Ученые подсмотрели за циркуляцией воды в резуховидке

Как происходит циркуляция воды в растении в режиме реального времени

N+1
Человек, который поставил мир на лыжи: Как писатель-неудачник изменил наше представление о лыжах Человек, который поставил мир на лыжи: Как писатель-неудачник изменил наше представление о лыжах

Говард Хед, изобретатель, революционизировавший спортивную индустрию

Популярная механика
«Найди мне папика-сабмиссива»: как живется элитному свату в Гонконге «Найди мне папика-сабмиссива»: как живется элитному свату в Гонконге

Джей Джей Ву Чанг помогает безумно богатым азиатам найти свою вторую половинку

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

Полвека назад мир переживал удивительный год

GQ
Кофе со сливками Кофе со сливками

Двадцать лет назад в Москве открылась первая «Кофемания»

Tatler
Обмани меня: как работает полиграф и можно ли ему доверять Обмани меня: как работает полиграф и можно ли ему доверять

Трепещите, врунишки, перед вами полиграф!

Playboy
Серебро и деготь: 10 лайфхаков знаменитых путешественников Серебро и деготь: 10 лайфхаков знаменитых путешественников

Трэвэл-лайфхаки во времена, когда вместо джипов были верблюды

Вокруг света
Код bless you. Зачем создатель бота «‎Глаз Бога» строит систему социального рейтинга‎, предсказывает новости и вычисляет эскортниц Код bless you. Зачем создатель бота «‎Глаз Бога» строит систему социального рейтинга‎, предсказывает новости и вычисляет эскортниц

Самый неожиданный герой современного Рунета‎ и его скандальный проект

СНОБ
Гороскоп совместимости: 6 способов определить, подходите ли вы друг другу Гороскоп совместимости: 6 способов определить, подходите ли вы друг другу

Астрология - один из способов выяснить, действительно ли он - тот самый

Cosmopolitan
Новозеландские веснянки утратили крылья по вине выжигавших леса маори Новозеландские веснянки утратили крылья по вине выжигавших леса маори

Эволюционный сдвиг, который произошел всего за 600 лет

N+1
Ребенок из пробирки: 10 любопытных фактов об ЭКО Ребенок из пробирки: 10 любопытных фактов об ЭКО

Интересные факты и мифы об ЭКО — экстракорпоральном оплодотворении

Вокруг света
Три в одном Три в одном

Результат сотрудничества российских и финских специалистов

SALON-Interior
5 самых неприличных древних мифов 5 самых неприличных древних мифов

Мифы до того, как появилась строгая христианская мораль

Maxim
Таяние многолетней мерзлоты оказалось причиной выбросов древнего термогенного метана Таяние многолетней мерзлоты оказалось причиной выбросов древнего термогенного метана

Из-за глобального потепления слой мерзлоты стал проницаемым газогидратов

N+1
Как создать благоприятную атмосферу в доме? Как создать благоприятную атмосферу в доме?

Как сделать дом источником силы и вдохновения?

Psychologies
Новый проект Виктора Шамирова от START против украинской клюквы на ВГТРК. Битва сериалов Новый проект Виктора Шамирова от START против украинской клюквы на ВГТРК. Битва сериалов

Виктор Шамиров возвращается к тихим драмам

СНОБ
Фибромиалгия: как Леди Гага, Шинейд О'Коннор и другие живут с постоянной болью Фибромиалгия: как Леди Гага, Шинейд О'Коннор и другие живут с постоянной болью

Что такое фибромиалгия и как с ней живут знаменитости?

Cosmopolitan
Как быть хорошим родителем на всех этапах взросления ребенка Как быть хорошим родителем на всех этапах взросления ребенка

О чем нужно помнить на всех этапах взросления ребенка

Psychologies
Кадровые перестановки Кадровые перестановки

Интерьерный фотограф Джорджо Барони увлекся дизайном и начал оформлять интерьеры

AD
Вирусный эффект: что объединяет эпидемии, вспышки насилия и фейки Вирусный эффект: что объединяет эпидемии, вспышки насилия и фейки

Распространение практически всего подчиняется одним и тем же законам

Forbes
Сергей Горошко Сергей Горошко

Сергей Горошко прославился после роли в боевике «Майор Гром: Чумной доктор»

Собака.ru
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
Держись крепче! Держись крепче!

Крепление массивных навесных предметов

Идеи Вашего Дома
«Пусть это невозможно, но я попробую»: как актриса Нелли Уварова стала социальным предпринимателем «Пусть это невозможно, но я попробую»: как актриса Нелли Уварова стала социальным предпринимателем

Нелли Уварова — о том, что поразило ее в рассказах детей из деревень

Forbes
«Безумно тяжело и очень больно»: Алекса пережила замершую беременность «Безумно тяжело и очень больно»: Алекса пережила замершую беременность

Алекса призналась, что потеряла ребенка

Cosmopolitan
Почему гречишный чай полезен для здоровья и как его заваривать Почему гречишный чай полезен для здоровья и как его заваривать

Почему гречишный чай — это не та самая гречка, как его заваривать и в чем польза

РБК
Лежать или бежать: что надо знать про тренировки во время месячных Лежать или бежать: что надо знать про тренировки во время месячных

Тренироваться во время месячных или убрать всю физическую нагрузку?

Cosmopolitan
Все по зубам! Все по зубам!

Когда вести ребенка к стоматологу и почему

Glamour
Открыть в приложении