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
Разводной ключ Разводной ключ

Иногда разрыв с мужем – не столько боль, сколько освобождение

Лиза
Самвел Мужикян. Положительный герой Самвел Мужикян. Положительный герой

"Вот поэтому я Нагиев, а ты по-прежнему Мужикян"

Коллекция. Караван историй
Хабиб Нурмагомедов назвал ринг-герлз ненужными. Оспариваем его точку зрения их горячими фото Хабиб Нурмагомедов назвал ринг-герлз ненужными. Оспариваем его точку зрения их горячими фото

Если боец не знает, что девушки делают октагоне, так мы покажем!

Maxim
Приятного аппетита, маглы! Рецепты из Приятного аппетита, маглы! Рецепты из

Рецепты Сливочного пива, зелья Феликс Фелицис и любимого чая Дамблдора

Esquire
Бомбически рекомендую: Дмитрий Snake Хакимов советует книгу, музей и сериал Бомбически рекомендую: Дмитрий Snake Хакимов советует книгу, музей и сериал

Дмитрий Snake Хакимов рассказал, что произвело на него впечатление

Maxim
6 не сухих фактов о фильме «На гребне волны» 6 не сухих фактов о фильме «На гребне волны»

Ровно 30 лет, летом 1991 года, вышел самый первый боевик с Киану Ривзом!

Maxim
А дети когда? А дети когда?

Как устроено отложенное материнство в Петербурге

Собака.ru
ПДД для колесниц: краткая история колесного транспорта ПДД для колесниц: краткая история колесного транспорта

Сколько человек нужно, чтобы безопасно вести машину?

Вокруг света
Находки в сарае: 7 редких авто, которые обнаружили чисто случайно Находки в сарае: 7 редких авто, которые обнаружили чисто случайно

Редкие авто, которые были забыты в старых горожах

РБК
5 лайфхаков, как перестроить ребенка (и себя) на раннее вставание в школу 5 лайфхаков, как перестроить ребенка (и себя) на раннее вставание в школу

Как научить ребенка рано вставать без скандалов и рукоприкладства

Maxim
Роды в 13 и аборт в 15: Даша Суднишникова и другие, кто зарабатывает хайпом Роды в 13 и аборт в 15: Даша Суднишникова и другие, кто зарабатывает хайпом

Популярным можно стать благодаря своему таланту, а можно просто хайпануть

Cosmopolitan
Сила света Сила света

Как устроена индустрия световых шоу и инсталляций

Популярная механика
Жестокие родители лишили дочь лекарств за проваленный тест Жестокие родители лишили дочь лекарств за проваленный тест

Рассказываем о шокирующем наказании, которое придумали родители для своей дочери

Psychologies
Дети неандертальцев и кроманьонцев использовали стебли растений вместо зубочисток Дети неандертальцев и кроманьонцев использовали стебли растений вместо зубочисток

Испанские антропологи проанализировали износ эмали на образцах из Кантабрии

N+1
«Искусство кому-то что-то должно?» Интервью с автором «Большой глины № 4» «Искусство кому-то что-то должно?» Интервью с автором «Большой глины № 4»

Художник Урс Фишер о своем видении искусства

РБК
«Я его обожала»: измены принцессы Дианы, дочери Елизаветы II и других монархов «Я его обожала»: измены принцессы Дианы, дочери Елизаветы II и других монархов

Члены королевской семьи иногда попадают в скандальные истории

Cosmopolitan
«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
Белье в холодильнике и рис в носках: 6 способов (местами странных) заснуть в жару Белье в холодильнике и рис в носках: 6 способов (местами странных) заснуть в жару

На что только не приходится идти, чтобы как следует выспаться!

Maxim
Да будет свет! 14 удивительных физических свойств света Да будет свет! 14 удивительных физических свойств света

Физические свойства света

Вокруг света
«Кошмар на улице Вязов»: режиссер вдохновился реальным медицинским случаем «Кошмар на улице Вязов»: режиссер вдохновился реальным медицинским случаем

История о Фредди Крюгере вдохновлена реальным медицинским случаем

Cosmopolitan
Гигантские муравьеды расширили территории в ответ на нехватку лесных убежищ Гигантские муравьеды расширили территории в ответ на нехватку лесных убежищ

В условиях холодной или жаркой погоды муравьедам нужно прятаться в лесу

N+1
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
За люриком под парусами За люриком под парусами

Репортаж с архипелага Новая Земля

Наука и жизнь
Пробуждение жизни Пробуждение жизни

Как Валерия Володина стала героиней настоящего триллера

Vogue
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
Одно из самых странных дел в Австралии: акула в аквариуме внезапно выплюнула татуированную руку Одно из самых странных дел в Австралии: акула в аквариуме внезапно выплюнула татуированную руку

Акулу стошнило человеческой рукой с татуировкой двух боксеров

Популярная механика
Сольная партия Сольная партия

Почему все больше женщин выбирают жизнь без мужчины

Лиза
Ходячий анекдот: 10 мифов о поручике Ржевском Ходячий анекдот: 10 мифов о поручике Ржевском

Поручик Ржевский стал героем анекдотов с 1960-х годов

Вокруг света
Фильмы-антиутопии: список лучших Фильмы-антиутопии: список лучших

Фильмы, в которых будущее оказывается совсем не радужным

Playboy
Открыть в приложении