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
С какого возраста ребенку нужно спать отдельно от родителей? С какого возраста ребенку нужно спать отдельно от родителей?

Когда ребенку пора спать в своей кровати?

Psychologies
Почему нам так нравится изучать истории про маньяков Почему нам так нравится изучать истории про маньяков

Почему фильмы и книги про маньяков нас так затягивают?

GQ
Дойти до края Дойти до края

10 вещей, которые нужно сделать во Владивостоке

Лиза
Скажи мне D Скажи мне D

К чему приводит нехватка витамина D

Men’s Health
Дина Кабулова: Цыганским детям нужна школа и другой опыт жизни Дина Кабулова: Цыганским детям нужна школа и другой опыт жизни

Дина Кабулова уехала из Москвы, чтобы учить цыганских детей

Домашний Очаг
Приворожит и сглазит: главная ведьма по знаку зодиака - кто она? Приворожит и сглазит: главная ведьма по знаку зодиака - кто она?

У кого из знаков зодиака самые сильные способности к колдовству

Cosmopolitan
Не только боль: 5 признаков камней в почках, о которых знают не все Не только боль: 5 признаков камней в почках, о которых знают не все

Камни в почках: симптомы, на которые нужно обратить внимание

Cosmopolitan
7 психосоматических причин женского бесплодия 7 психосоматических причин женского бесплодия

Почему статистика бесплодия продолжает расти и что можно сделать

Psychologies
Кто из актеров убил больше всего людей (на экране) Кто из актеров убил больше всего людей (на экране)

Массовые истребители Голливуда — Шварценеггер и Сталлоне — не так уж и круты

Maxim
Что надо знать водителям о знаке «Пешеходный переход»: нюансы и штрафы Что надо знать водителям о знаке «Пешеходный переход»: нюансы и штрафы

Какие предписания дает знак «Пешеходный переход»?

РБК
Мария Куликова: Я ощутила вкус жизни Мария Куликова: Я ощутила вкус жизни

Звезда сериала «Склифосовский» Мария Куликова о любимых мужчинах

Добрые советы
Не последний диктатор: как изменился режим Лукашенко за год после выборов Не последний диктатор: как изменился режим Лукашенко за год после выборов

Белорусские власти пришли к «закрытой диктатуре»

Forbes
Численность популяции шотландских бобров-нелегалов достигла тысячи особей Численность популяции шотландских бобров-нелегалов достигла тысячи особей

Бобры заняли более 250 территорий на юге Шотландии

N+1
Юлия Кулешова: когда я заговорила о домогательствах к детям, я открыла ящик Пандоры Юлия Кулешова: когда я заговорила о домогательствах к детям, я открыла ящик Пандоры

Создательница проекта «Тебе поверят» пережила насилие в семье

Домашний Очаг
Тартар из лосося: секреты приготовления и рецепт Тартар из лосося: секреты приготовления и рецепт

Традиционная холодная закуска французской кухни

Вокруг света
Джетлаг: симптомы, профилактика, советы врача Джетлаг: симптомы, профилактика, советы врача

Что такое джетлаг, и как бороться с этим состоянием после перелета?

РБК
Ангельская нумерология: что значит число 11:11 Ангельская нумерология: что значит число 11:11

Тебе случалось смотреть на часы и видеть повторяющиеся числа?

Cosmopolitan
Первое кормление: инструкция для мамы и малыша Первое кормление: инструкция для мамы и малыша

Почему так важно для малыша эти первые несколько минут провести у маминой груди

9 месяцев
Отказ от угля и нефти обойдется России в триллионы рублей Отказ от угля и нефти обойдется России в триллионы рублей

Глобальный энергопереход обойдется российской экономике в триллионы рублей

Forbes
Координаты чудес: 9 любопытных фактов о ближнем космосе Координаты чудес: 9 любопытных фактов о ближнем космосе

В космосе свои, непривычные и до сих пор до конца не объясненные наукой, законы

Вокруг света
Аналоги Nike, Uniqlo и других: кто в Китае растёт вместо западных брендов и чем они примечательны Аналоги Nike, Uniqlo и других: кто в Китае растёт вместо западных брендов и чем они примечательны

Почему пользователи китайской соцсети Weibo призвали к бойкоту H&M и Nike

VC.RU
Не думай о секундах свысока: 7 увлекательных книг о разведчиках Не думай о секундах свысока: 7 увлекательных книг о разведчиках

Книги о тех, чьи имена, как правило, остаются неизвестны

Вокруг света
«Однажды я проснулся в два раза богаче» «Однажды я проснулся в два раза богаче»

Михаил Шардин — о своем пути от спекуляций на срочном рынке к пассивному доходу

Эксперт
8 признаков, что за тебя идет борьба между девушками 8 признаков, что за тебя идет борьба между девушками

Что такое «женский соревновательный флирт»?

Maxim
Гражданин кулис: что зашифровано в известной картине Эдгара Дега Гражданин кулис: что зашифровано в известной картине Эдгара Дега

Первое впечатление бывает обманчиво: разбор картины Эдгара Дега

Вокруг света
10 самых высокооплачиваемых профессий с минимальным уровнем стресса 10 самых высокооплачиваемых профессий с минимальным уровнем стресса

Кажется, самое время подумать о смене места работы

GQ
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
Сольная партия Сольная партия

Почему все больше женщин выбирают жизнь без мужчины

Лиза
«В 70 лет планирую стать моделью»: история 55-летней Татьяны «В 70 лет планирую стать моделью»: история 55-летней Татьяны

Татьяна – живой пример того, что паспортный возраст не более чем цифра

Cosmopolitan
Открыть в приложении