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 вести себя с токсичными родителями? Как вести себя с токсичными родителями?

Когда важно признать: ваши родители токсичные

Psychologies
Агрегация атомов гелия в нанокапли усилила надпороговую ионизацию Агрегация атомов гелия в нанокапли усилила надпороговую ионизацию

Физики изучили процесс надпороговой ионизации

N+1
Полный иррационал: самые абсурдные войны ХХ века Полный иррационал: самые абсурдные войны ХХ века

Глупости, обернувшиеся сотнями и тысячами погибших

Вокруг света
Век с инсулином: история одного из важнейших открытий в истории человечества Век с инсулином: история одного из важнейших открытий в истории человечества

О сахарном диабете человечеству известно уже более 3,5 тысячи лет

Вокруг света
Какие продукты снижают кровяное давление: список, рекомендованный кардиологами Какие продукты снижают кровяное давление: список, рекомендованный кардиологами

Подборка полезных для сердца продуктов, которые стоит включить в рацион

Playboy
Невидимая: почему Виктория Брежнева не хотела быть первой леди Невидимая: почему Виктория Брежнева не хотела быть первой леди

Почему Виктория Брежнева хотела быть невидимкой, а не образцом для подражания?

Cosmopolitan
Одна вокруг света: облачный лес, кокосы и походная кухня Одна вокруг света: облачный лес, кокосы и походная кухня

Гондурас.Несколько дней без связи в живописной лагуне Мигос

Forbes
Огромные многоножки тысячами истребляют птенцов на острове неподалеку от Австралии Огромные многоножки тысячами истребляют птенцов на острове неподалеку от Австралии

Гигантские многоножки на острове Филиппа могут съедать до 3700 птенцов в год

Популярная механика
15 мыслей Лизы Джой 15 мыслей Лизы Джой

Лиза Джой сняла собственный фильм с Хью Джекманом в главной роли

GQ
Нина Гребешкова: единственная муза короля комедии Леонида Гайдая Нина Гребешкова: единственная муза короля комедии Леонида Гайдая

Союз гения советской комедии Леонида Гайдая и актрисы Нины Гребешковой

Cosmopolitan
Мария Антонова: Как простая русская женщина стала спасать целый город Мария Антонова: Как простая русская женщина стала спасать целый город

Как Марии Антоновой пришлось отвоёвывать чистый воздух для всех местных жителей

Домашний Очаг
Сладкий убийца: как сахар разрушает нас Сладкий убийца: как сахар разрушает нас

Откуда появилась наша страсть к сахару?

Вокруг света
«Ненависть» Матье Кассовица. Чистый адреналин приходит в российские кинотеатры в 4К «Ненависть» Матье Кассовица. Чистый адреналин приходит в российские кинотеатры в 4К

Культовая картина Матье Кассовица «Ненависть»

СНОБ
Гиалуроновая ручка для увеличения губ дома: круто или опасно? Гиалуроновая ручка для увеличения губ дома: круто или опасно?

На рынке появилось устройство, с помощью которого можно увеличить губы дома

Cosmopolitan
Таяние многолетней мерзлоты оказалось причиной выбросов древнего термогенного метана Таяние многолетней мерзлоты оказалось причиной выбросов древнего термогенного метана

Из-за глобального потепления слой мерзлоты стал проницаемым газогидратов

N+1
Фигуристые красавицы: как выглядят звезды сериала «Универ» в бикини Фигуристые красавицы: как выглядят звезды сериала «Универ» в бикини

Эти эффектные актрисы прославились благодаря съемкам в сериале «Универ»

Cosmopolitan
Клан сурикатов Клан сурикатов

Сурикаты: жизнь по законам мафии

Вокруг света
15 вещей, которые нужно знать об Афганистане, который опять пошел ко всем чертям 15 вещей, которые нужно знать об Афганистане, который опять пошел ко всем чертям

Откуда у Талибана ноги растут?

Maxim
7 мифов о клещах, которые сбивают вас с толку 7 мифов о клещах, которые сбивают вас с толку

Мало кто знает, что разгар сезона клещей случается не только весной, но и осенью

Популярная механика
Самые пикантные фото звезд сериала «Женщины на грани»: Чеховой, Навки и других Самые пикантные фото звезд сериала «Женщины на грани»: Чеховой, Навки и других

Звезды сериала «Женщины на грани» в провокационных образах

Cosmopolitan
«Когда мужа уволили, я испытала стыд, а затем… благодарность» «Когда мужа уволили, я испытала стыд, а затем… благодарность»

Для многих увольнение — один из главных страхов

Psychologies
Опасности ограничительных диет Опасности ограничительных диет

Строгие диеты приводят к дефициту нутриентов: как поддержать организм

Худеем правильно
Волшебный мир с реальным эффектом Волшебный мир с реальным эффектом

Как культура аниме влияет на судьбы людей

Лиза
Город без преград Город без преград

Насколько доступен город для родителей с колясками?

Домашний Очаг
Археологи нашли древнейшие свидетельства разведения буйволов на Кавказе Археологи нашли древнейшие свидетельства разведения буйволов на Кавказе

Останки животных XI–XIV веков обнаружили в ходе раскопок в городе Барда

N+1
Как студент из Эстонии создал конкурента Uber и вырастил его до «единорога» с оценкой в €4 млрд Как студент из Эстонии создал конкурента Uber и вырастил его до «единорога» с оценкой в €4 млрд

Маркус Виллиг бросил учебу и занял $5000, чтобы создать конкурента Uber

Forbes
Как Райан Рейнольдс заставил нас сочувствовать коду в фильме «Главный герой» Как Райан Рейнольдс заставил нас сочувствовать коду в фильме «Главный герой»

История про побочного персонажа компьютерной игры, который вдруг обрел чувства

GQ
Ангельская нумерология: что означают повторяющиеся числа? Ангельская нумерология: что означают повторяющиеся числа?

Ты смотришь на часы и часто “попадаешь” на время, вроде 10:10? Может, это знак?

Cosmopolitan
Человек с киноаппаратом: 5 женщин-режиссеров, стоявших у истоков кинематографа Человек с киноаппаратом: 5 женщин-режиссеров, стоявших у истоков кинематографа

Женщины, создавшие киноиндустрия

Forbes
Диета Певзнера: как худели женщины в СССР и почему стоит использовать их опыт Диета Певзнера: как худели женщины в СССР и почему стоит использовать их опыт

Стройность долгое время была последним, что волновало наших бабушек

Cosmopolitan
Открыть в приложении