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
Долгожитель Долгожитель

У этого пентхауса в самом центре Падуи долгая жизнь

SALON-Interior
30 необычных окрашиваний волос, на которые решатся только самые дерзкие 30 необычных окрашиваний волос, на которые решатся только самые дерзкие

30 дерзких окрашиваний!

Cosmopolitan
«Ей по-прежнему дорог бывший муж»: мужчины о прошлом своих партнерш «Ей по-прежнему дорог бывший муж»: мужчины о прошлом своих партнерш

Что делать, если, живя с женщиной, чувствуешь соперника в лице ее бывшего мужа?

Psychologies
Сила света Сила света

Как устроена индустрия световых шоу и инсталляций

Популярная механика
Что такое “Проклятие мумии”, и почему в него до сих пор верят Что такое “Проклятие мумии”, и почему в него до сих пор верят

Легенды о “проклятиях мумии”

Популярная механика
«Это для йогов»: 7 заблуждений о медитации, в которые верят 90% людей «Это для йогов»: 7 заблуждений о медитации, в которые верят 90% людей

Мифы о медитации, в которых стоит разобратьсч

Cosmopolitan
Носим свитер стильно — трендовые сочетания сезона осень-зима 2021/2022 Носим свитер стильно — трендовые сочетания сезона осень-зима 2021/2022

Холода наступают на пятки, а значит, пришло время утепляться

Cosmopolitan
В мире людей и зверей: как в Кении возвращают долг природе В мире людей и зверей: как в Кении возвращают долг природе

Экологическая катастрофа грозит большинству стран, но Кения не в их числе

Вокруг света
Гастрономическая карта Гастрономическая карта

Куда отправиться не только за впечатлениями, но и за вкусным угощением?

Добрые советы
Леггинсы или широкие брюки: нюансы выбора одежды для разных типов тренировок Леггинсы или широкие брюки: нюансы выбора одежды для разных типов тренировок

Правильно подобранная одежда — ключ к успеху в любых делах

Cosmopolitan
7 самых страшных видеоигр 7 самых страшных видеоигр

Игры, от которых хочется спрятаться под стол и накрыть голову ковриком для мыши

Maxim
Слушать тишину Слушать тишину

Ладога, Валаам, Карелия... То, что доктор прописал для измученных суетой

Лиза
Лиана Варавская. Пейзаж с медведем: Увидеть Камчатку и стать инспектором заповедника Лиана Варавская. Пейзаж с медведем: Увидеть Камчатку и стать инспектором заповедника

Любовь к медведям привела Лиану Варавскую в самое красивое место на планете

Домашний Очаг
Поздние роды Поздние роды

Как выносить и родить здорового малыша, если будущей маме сорок с хвостиком?

Лиза
5 типичных ошибок при выборе видеорегистратора: учтите, чтобы не пожалеть 5 типичных ошибок при выборе видеорегистратора: учтите, чтобы не пожалеть

Если вы собираетесь купить видеорегистратор, не повторяйте чужих ошибок

CHIP
Старение мозга людей и мух объединила работа 50 генов Старение мозга людей и мух объединила работа 50 генов

Биологи определили 50 консервативных генов, определяющих старение у мух и людей

N+1
Конструктор мыслей: что такое структурное мышление и как его развивать Конструктор мыслей: что такое структурное мышление и как его развивать

Детям необходимо учиться структурно мыслить через игру и специальные занятия

Популярная механика
Что случится, если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси Что случится, если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси

Что произойдет при остановке нашей планеты?

Вокруг света
«Жизнь такая сложная!»: как сделать ее проще «Жизнь такая сложная!»: как сделать ее проще

Когда «все сложно», надо упрощать

Psychologies
10 символов, зашифрованных в картине «Сад земных наслаждений» 10 символов, зашифрованных в картине «Сад земных наслаждений»

В картинах благоверного католика Босха зашифрованы убеждения тайного еретика

Вокруг света
С деньгами на выход С деньгами на выход

Как основателю стартапа привлечь инвестора с максимальной выгодой

РБК
Как будущий американский самолет может доминировать в воздухе Как будущий американский самолет может доминировать в воздухе

Технологии стелс у российских Су-57, китайских J-20 и американских NGAD

Популярная механика
Шишкова, Миддлтон, Самойлова и другие звезды, прославившиеся за счет мужей Шишкова, Миддлтон, Самойлова и другие звезды, прославившиеся за счет мужей

Мир вряд ли бы не узнал о талантах и красоте этих девушек, если бы не их мужчины

Cosmopolitan
Mitsubishi Outlander. Пчела за шторкой багажника Mitsubishi Outlander. Пчела за шторкой багажника

Тест-драйв обновлённого Mitsubishi Outlander

4x4 Club
7 привычек, которые мешают нам добиваться большего 7 привычек, которые мешают нам добиваться большего

Расстаться с этими привычками сложно, ведь они приносят нам удовольствие

Psychologies
Ультрахолодным молекулам продлили жизнь с помощью микроволнового излучения Ультрахолодным молекулам продлили жизнь с помощью микроволнового излучения

Увеличение времени жизни ультрахолодных молекул

N+1
«Душа Сократа, слог Гомера»: 8 женщин-философов античного мира «Душа Сократа, слог Гомера»: 8 женщин-философов античного мира

Рассказываем о влиятельных мыслительницах Античности

Forbes
Окно во двор: мини-гид по российской стрит-фотографии Окно во двор: мини-гид по российской стрит-фотографии

Кто в России представляет стрит-фотографию

Esquire
Анастасия Пустовойтова: «Так, девчонки, надо вырвать эту победу» Анастасия Пустовойтова: «Так, девчонки, надо вырвать эту победу»

Одна из топ-10 футбольных арбитров Европы дала большое интервью Forbes

Forbes Woman
Открыть в приложении