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

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
На дорогах ставят камеры нового типа. Их невозможно перехитрить На дорогах ставят камеры нового типа. Их невозможно перехитрить

Фиксировать непропуск пешеходов на зебрах будет больше камер

РБК
Как побеждать треть века и вернуть чемпионский титул в пятьдесят: время, точность и напор Михаила Ботвинника Как побеждать треть века и вернуть чемпионский титул в пятьдесят: время, точность и напор Михаила Ботвинника

Как гроссмейстер Михаил Ботвинник удерживал титул долгие десятилетия

Esquire
Домашняя аптечка Домашняя аптечка

Как правильно хранить лекарства и что будет, если принять просроченную таблетку

Добрые советы
«Хрустально-ясное творчество» «Хрустально-ясное творчество»

Какая удочка была для Сергея Тимофеевича Аксакова особенно дорога?

Наука и жизнь
«Почему я не могу быть с той, кого люблю»: признание мужчины «Почему я не могу быть с той, кого люблю»: признание мужчины

Обсуждение чувств — не самая сильная сторона многих мужчин

Psychologies
4 проблемы в отношениях, которыми стоит заняться прямо сейчас 4 проблемы в отношениях, которыми стоит заняться прямо сейчас

На какие тревожные звоночки в отношениях стоит обратить внимание уже сегодня?

Psychologies
Ген перемен Ген перемен

Как биотехнологии преобразуют мир и кто за это заплатит

РБК
Координаты чудес: 9 любопытных фактов о ближнем космосе Координаты чудес: 9 любопытных фактов о ближнем космосе

В космосе свои, непривычные и до сих пор до конца не объясненные наукой, законы

Вокруг света
Детали ковбойской жизни, о которых нам наврали в вестернах Детали ковбойской жизни, о которых нам наврали в вестернах

В вестернах чуть больше правды, чем в фильмах про Мстителей

Maxim
Улица 8 марта Улица 8 марта

Каким должен быть город, чтобы женщинам в нем было комфортно и безопасно?

Forbes Woman
Оксана Лаврентьева — о бренде OLOLOL, закрытии «Русмоды» и женской силе Оксана Лаврентьева — о бренде OLOLOL, закрытии «Русмоды» и женской силе

Оксана Лаврентьева рассказала все, что надо знать о бренде OLOLOL

РБК
Хмельной тур: пена дней Хмельной тур: пена дней

Пиво — третий по популярности напиток в мире после воды и чая

Вокруг света
Барон апельсин и его родня Барон апельсин и его родня

Более трети всех собираемых на Земле фруктов — цитрусовые

Вокруг света
Поиски воли Поиски воли

Можно ли спасти представление о свободе воли, не впадая в антинаучный мистицизм?

Вокруг света
Победа над собой Победа над собой

Изображая на холсте героев праздничной битвы, Василий Суриков победил депрессию

Вокруг света
Мария Пилипенко. Вокруг книги: превратить библиотеку в культурный центр Мария Пилипенко. Вокруг книги: превратить библиотеку в культурный центр

Мария Пилипенко — о том, как в «некнижное» время вернуть читателей

Домашний Очаг
Любимые женщины звезд фильма «Джентльмены»: Макконахи, Фаррелла и других Любимые женщины звезд фильма «Джентльмены»: Макконахи, Фаррелла и других

Кому удалось покорить голливудских красавчиков из фильма «Джентльмены»

Cosmopolitan
Эффект «бабочек» Эффект «бабочек»

Как за 10 лет с нуля создать инфраструктуру для борьбы с редким заболеванием

Forbes Woman
Самые лучшие телефоны-раскладушки из нулевых и девяностых Самые лучшие телефоны-раскладушки из нулевых и девяностых

Люди постарше знают и помнят, что «раскладушкам» уже очень много лет

Maxim
Новый френч: как сделать самый классический маникюр и не выглядеть старомодно Новый френч: как сделать самый классический маникюр и не выглядеть старомодно

Новый френч маникюр

Cosmopolitan
11 любопытных фактов о фонтане Треви 11 любопытных фактов о фонтане Треви

Туристы, кидающие монетки в фонтан Треви, всего лишь загадывают желание

Вокруг света
Полеты без правил: 8 животных, покоряющих небеса наравне с птицами и даже самолетами Полеты без правил: 8 животных, покоряющих небеса наравне с птицами и даже самолетами

«Рожденный ползать летать не может» — с этим не согласны не только люди

Вокруг света
Как разглядеть свои таланты? Как разглядеть свои таланты?

Многим сложно ответить на простой вопрос: каковы мои сильные стороны?

Psychologies
Как говорить с детьми о людях с особенностями здоровья Как говорить с детьми о людях с особенностями здоровья

Как говорить с ребенком о болезнях и сложных состояниях?

Psychologies
В чем польза безделья? В чем польза безделья?

Почему бездельничать — это хорошо и как делать это с максимальной пользой

Psychologies

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

Популярная механика
Бытовая магия: как превратить пикник в магический и какие провести ритуалы Бытовая магия: как превратить пикник в магический и какие провести ритуалы

Волшебные вещи, которые сделают вылазку на природу по-настоящему волшебной

Cosmopolitan
Гидроразрывы заподозрили в повышении солености поверхностных вод Гидроразрывы заподозрили в повышении солености поверхностных вод

Метод гидроразрыва может быть связан с уровнем солености поверхностных вод

N+1
Впечатляющие собрания: 9 личных библиотек знаменитостей Впечатляющие собрания: 9 личных библиотек знаменитостей

Сколько книг в вашем доме?

Вокруг света
Открыть в приложении