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
Зачем родители закрывают смайликами лица детей в соцсетях? Зачем родители закрывают смайликами лица детей в соцсетях?

Лица ребенка не разглядеть, оно закрыто смайликом.Почему родители так поступают?

Psychologies
Сделано в невесомости: зачем Varda Space строит фабрику органов и лекарств в космосе Сделано в невесомости: зачем Varda Space строит фабрику органов и лекарств в космосе

Стартап Varda Space Industries привлек $42 млн, чтобы построить завод в космосе

Forbes
Город без преград Город без преград

Насколько доступен город для родителей с колясками?

Домашний Очаг
Как быстро сжечь висцеральный жир: новое открытие принесло больше вопросов, чем ответов Как быстро сжечь висцеральный жир: новое открытие принесло больше вопросов, чем ответов

Открыта цепочка команд, которая управляет метаболизмом висцерального жира

Популярная механика
Хмельной тур: мировой напиток Хмельной тур: мировой напиток

Специфичное пиво в разных странах

Вокруг света
Стюардессы в кроссовках: как создавалась униформа для авиакомпании SkyUp Стюардессы в кроссовках: как создавалась униформа для авиакомпании SkyUp

Как SkyUp изменили форму для стюардесс и почему головные уборы устарели?

РБК
Не просто фитнес-стартап, а медиакомпания: история Peloton, которая тратит миллионы на запись тренировок Не просто фитнес-стартап, а медиакомпания: история Peloton, которая тратит миллионы на запись тренировок

Netflix в мире фитнеса

VC.RU
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
Робин Уильямс: 11 интересных фактов об актере Робин Уильямс: 11 интересных фактов об актере

Факты из жизни легендарного актера Робина Уильямса

РБК
Подписчики, лайки, реакции: как стать популярной в инстаграме Подписчики, лайки, реакции: как стать популярной в инстаграме

Как стать популярнее в инстаграме, чтобы лайки и фолловеры начали расти?

Cosmopolitan
Синдром раздраженного кишечника: 4 самых распространенных симптома Синдром раздраженного кишечника: 4 самых распространенных симптома

Как распознать у себя синдром раздраженного кишечника?

Cosmopolitan
Как общаться с нетактичными людьми: 5 действенных стратегий Как общаться с нетактичными людьми: 5 действенных стратегий

Как защититься и добиться своего в общении с непростыми людьми

Psychologies
Волжский гедонизм: почему стоит отправиться в Самару на выходные Волжский гедонизм: почему стоит отправиться в Самару на выходные

Что такое волжский гедонизм

Forbes
Правительство опять ищет деньги у металлургов: что делать инвестору Правительство опять ищет деньги у металлургов: что делать инвестору

У правительства и металлургических компаний новый виток противостояния

Forbes
Не в своей тарелке: почему среднестатистический пляжный гардероб такой странный Не в своей тарелке: почему среднестатистический пляжный гардероб такой странный

Что мешает нашим соотечественникам хорошо выглядеть на пляже?

Cosmopolitan
Зависит от возраста: как правильно худеть в 30, 40 и 50 лет Зависит от возраста: как правильно худеть в 30, 40 и 50 лет

Почему при похудении стоит принимать во внимание возраст

Cosmopolitan
Секс с бывшей: как сделать, чтобы он не стал последним Секс с бывшей: как сделать, чтобы он не стал последним

Как этично заниматься сексом с бывшей девушкой?

Maxim
Ученые выяснили, что морская вода полезна для мужского здоровья Ученые выяснили, что морская вода полезна для мужского здоровья

Cтранный эксперимент: мужчины среднего возраста три месяца смотрели на море

Maxim
Тело-паспорт: эволюция биометрии от времен британских колоний до наших дней Тело-паспорт: эволюция биометрии от времен британских колоний до наших дней

Человеческое тело уникально. Эту особенность мы используем десятки раз в день!

СНОБ
Имплантируемый датчик вернул осязание крысиной лапе Имплантируемый датчик вернул осязание крысиной лапе

Устройство успешно восстановило чувствительность конечностей грызунов

N+1
Литературное путешествие: 9 романов, действие которых разворачивается в разных городах России Литературное путешествие: 9 романов, действие которых разворачивается в разных городах России

Разные города нашей страны объединены русской литературой

Вокруг света
Все свое ношу с собой: какие представители животного мира строят переносные дома Все свое ношу с собой: какие представители животного мира строят переносные дома

Насекомые, жизнь которых описывает афоризм «Все свое ношу с собой»

Вокруг света
Как выбрать сексолога? 5 советов Как выбрать сексолога? 5 советов

На что обращать внимание при выборе сексолога?

Psychologies
Второе отречение Второе отречение

Наполеон умудрился отречься от власти дважды

Дилетант
5 способов вкусно приготовить землянику 5 способов вкусно приготовить землянику

Учимся готовить из самой желанной ягоды лета — из земляники

GQ
О чём думают предприниматели, когда остаются наедине с собой в душе О чём думают предприниматели, когда остаются наедине с собой в душе

Руководители компаний — об идеях во время водных процедур

VC.RU
«Облако в штанах»: зачем нам нужна нежность? «Облако в штанах»: зачем нам нужна нежность?

Почему действовать медленно и нежно иногда лучше, чем быстро?

Psychologies
Спасти «Северный поток». Почему Байден пожалел любимый проект Путина Спасти «Северный поток». Почему Байден пожалел любимый проект Путина

«Северный поток — 2 достроят, но Украина не пострадает»

СНОБ
Бочка, штопор, ранверсман: 8 самых сложных фигур высшего пилотажа Бочка, штопор, ранверсман: 8 самых сложных фигур высшего пилотажа

Самые сложные и завораживающие фигуры высшего пилотажа

Вокруг света
Открыть в приложении