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
Химики разглядели движение клетки в темноте Химики разглядели движение клетки в темноте

Удалось получить изображение клетки без использования лазерного излучения

N+1
Нам это нужно, нам это можно Нам это нужно, нам это можно

Настя Ивлеева и Элджей — вот пример публичного расставания миллениалов

Tatler
Рост популярности Deepfake: тревога или мировая трансформация Рост популярности Deepfake: тревога или мировая трансформация

Как распознать проделки нейросети

Популярная механика
6 фильмов с Маколеем Калкиным, кроме «Один дома» 6 фильмов с Маколеем Калкиным, кроме «Один дома»

Подборка лучших ролей Маколея Калкина

GQ
Александр Секацкий Александр Секацкий

Секацкий – редкий для России типаж профессора-левака с Восточного побережья США

Esquire
Кража без взлома: неизвестные похитили работу с выставки российского фотографа в Париже Кража без взлома: неизвестные похитили работу с выставки российского фотографа в Париже

В центре Парижа неизвестные украли фотокартину с выставки Александра Химушина

National Geographic
Извиниться за стрижку: почему олимпийские рекорды лучницы из Южной Кореи подняли волну хейта Извиниться за стрижку: почему олимпийские рекорды лучницы из Южной Кореи подняли волну хейта

Как борьба с дискриминацией женщин в Южной Корее обострила социальные проблемы

Forbes
Поглазеем: сколько форм зрачков у жаб и лягушек? Поглазеем: сколько форм зрачков у жаб и лягушек?

Очень глазастые амфибии

National Geographic
Пар над Ганимедом: есть ли жизнь на спутнике Юпитера Пар над Ганимедом: есть ли жизнь на спутнике Юпитера

Астрономы зафиксировали водяной пар в атмосфере Ганимеда

Forbes
Битва экосистем: чему стоит поучиться «Сберу», «Яндексу» и Mail.ru у китайских IT-гигантов Битва экосистем: чему стоит поучиться «Сберу», «Яндексу» и Mail.ru у китайских IT-гигантов

Какие вопросы вызывают попытки российских IT-гигантов повторить успех Китая?

Forbes
В Турции обнаружили древний барельеф времен греко-персидских войн В Турции обнаружили древний барельеф времен греко-персидских войн

Найден барельеф с изображением сражения между греками и персами

N+1
Корневая система Корневая система

Натуральную косметику не обязательно покупать – ее можно готовить и дома

Лиза
5 ошибок Романа Кумара Виаса, сооснователя Qmarketing Academy и агентства Qmarketing 5 ошибок Романа Кумара Виаса, сооснователя Qmarketing Academy и агентства Qmarketing

Выгореть, потерять десятки миллионов и наделать много ошибок

Inc.
Вспомнить всех: как живут первые мужья Гавриловой, Адаменко и других моделей Вспомнить всех: как живут первые мужья Гавриловой, Адаменко и других моделей

Как живут сегодня первые супруги манекенщиц

Cosmopolitan
5 фишек Lexus RX, которые удивляют даже сейчас 5 фишек Lexus RX, которые удивляют даже сейчас

Кроссовер Lexus RX до сих пор способен удивлять

Maxim
5 музыкальных клипов, снятых великими режиссерами 5 музыкальных клипов, снятых великими режиссерами

Клипы, где режиссеры создали отдельное кинопроизведение в дополнение к музыке

GQ
«Хаббл» запечатлел рождение массивной звезды в центре далекой галактики «Хаббл» запечатлел рождение массивной звезды в центре далекой галактики

Космический телескоп «Хаббл» сделал новый снимок ярких молодых звезд

National Geographic
Подкованная гора: посмотрите на водный рукав, которому 17 миллионов лет Подкованная гора: посмотрите на водный рукав, которому 17 миллионов лет

Буквальное воплощение поговорки «Вода камень точит»

Вокруг света
Елена Лаптандер. Жемчужина Ямала: как обычная девочка поверила в мечту и теперь помогает верить другим Елена Лаптандер. Жемчужина Ямала: как обычная девочка поверила в мечту и теперь помогает верить другим

На родине Елену Лаптандер называют «Жемчужиной Ямала»

Домашний Очаг
Третий глаз: как выбрать видеорегистратор для автомобиля? Третий глаз: как выбрать видеорегистратор для автомобиля?

Собрали основные рекомендации по выбору видеорегистраторов

CHIP
Маша Малвинская. Гуляем с собакой: бизнес, который даёт не только деньги, но и много тепла Маша Малвинская. Гуляем с собакой: бизнес, который даёт не только деньги, но и много тепла

Собака спасла Марию от одиночества — и вдохновила на проект по поиску выгульщика

Домашний Очаг
Топ-5: лучшие игры на ПК в 2021 году Топ-5: лучшие игры на ПК в 2021 году

Лучшие игры, вышедшие для ПК по состоянию на 1 августа 2021 года

CHIP
19 красивых и стильных платьев для полных женщин - выбор Cosmo 19 красивых и стильных платьев для полных женщин - выбор Cosmo

Какие фасоны выгодно подчеркнут пышные формы и скроют недостатки фигуры?

Cosmopolitan
Фирменное блюдо: том ям Фирменное блюдо: том ям

Секреты самого популярного блюда Таиланда

Вокруг света
Шесть стратегий мышления, которые использовали Джобс и Маск Шесть стратегий мышления, которые использовали Джобс и Маск

Чтобы стать успешным предпринимателем, необходимо мыслить нестандартно

Inc.

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

Популярная механика
Разводной ключ Разводной ключ

Иногда разрыв с мужем – не столько боль, сколько освобождение

Лиза
Анна Щербакова: «Своя дорога — та, что по душе» Анна Щербакова: «Своя дорога — та, что по душе»

Если не достиг желаемого результата, проблему нужно искать в себе

Караван историй
Когда машины научатся слушать музыку Когда машины научатся слушать музыку

История о том, как симфонический оркестр уместился в ноутбуке

GQ
Открыть в приложении