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

Может ли электрический угорь запустить сердце и еще 5 вопросов хирургу, которые ты стеснялся задать Может ли электрический угорь запустить сердце и еще 5 вопросов хирургу, которые ты стеснялся задать

Самые глупые и интересные вопросы врачу-хирургу

Maxim
По прозвищу Леший: как погиб мужчина, сбежавший в лес, чтобы не платить алименты По прозвищу Леший: как погиб мужчина, сбежавший в лес, чтобы не платить алименты

Принципиальность обошлась дорого: заплатить за нее пришлось собственной жизнью

Cosmopolitan
Как подростки: звезды, которые выглядят гораздо моложе своего возраста Как подростки: звезды, которые выглядят гораздо моложе своего возраста

Взглянув на этих знаменитостей, можно подумать, что время для них остановилось

Cosmopolitan
8 признаков того, что вы хороши в любви 8 признаков того, что вы хороши в любви

Как вы думаете, партнеру с вами повезло?

Psychologies
За люриком под парусами За люриком под парусами

Репортаж с архипелага Новая Земля

Наука и жизнь
Торт с парфе из облепихи Торт с парфе из облепихи

Облепиха — чудесный шанс сохранить солнечную летнюю энергетику

Weekend
Дина Кабулова: Цыганским детям нужна школа и другой опыт жизни Дина Кабулова: Цыганским детям нужна школа и другой опыт жизни

Дина Кабулова уехала из Москвы, чтобы учить цыганских детей

Домашний Очаг
Ангельская нумерология: что значит число 11:11 Ангельская нумерология: что значит число 11:11

Тебе случалось смотреть на часы и видеть повторяющиеся числа?

Cosmopolitan
Анна Ахматова Анна Ахматова

Поэтесса, умерла 5 марта 1966 года в возрасте 76 лет

Esquire
Это конец: как отличить обычную ссору от той, которая разрушит отношения Это конец: как отличить обычную ссору от той, которая разрушит отношения

Как определить, нормальна ваша ссора или нет?

Cosmopolitan
«Ты как ребенок»: что делать, если в отношениях мы ведем себя по-детски «Ты как ребенок»: что делать, если в отношениях мы ведем себя по-детски

Как понять, что мы ведём себя по-детски?

Psychologies
Кости животных указали на круглогодичное заселение датского острова в эпоху мезолита Кости животных указали на круглогодичное заселение датского острова в эпоху мезолита

Археологи проанализировали фаунистические материалы со стоянки Редхалс

N+1
Эпоха цифровых моделей: что сменило циркуль и бумагу в XXI веке Эпоха цифровых моделей: что сменило циркуль и бумагу в XXI веке

Новый этап в истории цифрового моделирования

Популярная механика
Токсичная подруга: 6 типов девушек, от которых тебе стоит держаться подальше Токсичная подруга: 6 типов девушек, от которых тебе стоит держаться подальше

Есть нюанс: некоторые женщины с тобой вовсе не дружат. Они тобой манипулируют

Cosmopolitan
5 признаков того, что вы злее, чем думаете 5 признаков того, что вы злее, чем думаете

Признаки, по которым можно распознать подавленный гнев

Psychologies
Пятиэтажки против небоскребов: откуда дует ветер Пятиэтажки против небоскребов: откуда дует ветер

Люди строили города, чтобы защититься от безжалостной природы

Вокруг света
Дикие дворники. Самые странные конструкции стеклоочистителей Дикие дворники. Самые странные конструкции стеклоочистителей

Есть такая профессия — стекла очищать

Maxim
Безопасно и комфортно. 10 правил для вашего дома Безопасно и комфортно. 10 правил для вашего дома

Иногда важно взглянуть по-новому на то, как устроен ваш дом

Домашний Очаг
От «Ласточки» до «Дельфина»: история крылатых кораблей От «Ласточки» до «Дельфина»: история крылатых кораблей

Нижний Новгород, родина российских крылатых судов

Популярная механика
Нужна ли вам дискретная видеокарта или достаточно встроенной графики? Нужна ли вам дискретная видеокарта или достаточно встроенной графики?

Когда хватает "встройки", а в каких случаях стоит купить отдельную видеокарту

CHIP
Большая прогулка Большая прогулка

В этом году Андрею Артёмову исполняется сорок, а его бренду WOS — десять

Tatler
Как бегать, если вы... ненавидите бегать Как бегать, если вы... ненавидите бегать

Что делать, если вы ненавидите бегать

Men’s Health
Роскошная Эшли Грэм: эффектные фото одной из самых известных плюс-сайз моделей Роскошная Эшли Грэм: эффектные фото одной из самых известных плюс-сайз моделей

История жизни и карьера американской модели Эшли Энн Грэм

Playboy
Предка выращиваемых термитами грибов заподозрили в предрасположенности к одомашниванию Предка выращиваемых термитами грибов заподозрили в предрасположенности к одомашниванию

Биологи изучили филогению одомашненных термитами грибов

N+1
Почему мужчины лысеют Почему мужчины лысеют

Что вызывает облысение?

Популярная механика
Побег из города Побег из города

Экомаршруты для активных путешественников

Лиза
«В 70 лет планирую стать моделью»: история 55-летней Татьяны «В 70 лет планирую стать моделью»: история 55-летней Татьяны

Татьяна – живой пример того, что паспортный возраст не более чем цифра

Cosmopolitan
«Супружеский долг»: почему не нужно заставлять себя заниматься сексом «Супружеский долг»: почему не нужно заставлять себя заниматься сексом

Почему нельзя принуждать себя заниматься сексом?

Psychologies
Отец русского ленд-арта. Большое интервью с основателем «Никола-Ленивца» Николаем Полисским Отец русского ленд-арта. Большое интервью с основателем «Никола-Ленивца» Николаем Полисским

Художник Николай Полисский о том, в чем состоит миссия художника

Esquire
Нитевидный красный фосфор вчетверо пересветил двумерные материалы Нитевидный красный фосфор вчетверо пересветил двумерные материалы

Гигантское усиление фотолюминесценции у одномерного фосфора

N+1
Открыть в приложении