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
«Библия» зоозащитного движения. Отрывок из книги Питера Сингера «Библия» зоозащитного движения. Отрывок из книги Питера Сингера

Отрывок из книги «Освобождение животных» Питера Сингера

СНОБ
Вызванное минойским извержением Санторина цунами не нанесло критянам серьезного ущерба Вызванное минойским извержением Санторина цунами не нанесло критянам серьезного ущерба

Ученые обнаружили следы цунами в болотных отложениях, отобранных на севере Крита

N+1
Дина Саева: «Хочу стать мировой звездой» Дина Саева: «Хочу стать мировой звездой»

Дина Саева — о приоритетах в жизни, равнодушии к деньгам, отношении к негативу

ЖАРА Magazine
Сахар 0 калорий Сахар 0 калорий

Эритрит – совсем как сахар, только содержит 0 калорий

Худеем правильно
Медицина: полезно до смерти! Медицина: полезно до смерти!

Во все века медики учились на собственных ошибках

Вокруг света
Лучший из людей Лучший из людей

Сталин и Эйзенштейн сняли главный исторический фильм страны

Дилетант
Как научить детей пользоваться интернетом для учебы Как научить детей пользоваться интернетом для учебы

Три совета, которые помогут взрослым и детям научиться пользоваться интернетом

Популярная механика
Никита Сергеевич никого не добивал. Леонид Млечин: «Никита Хрущев» Никита Сергеевич никого не добивал. Леонид Млечин: «Никита Хрущев»

Каким человеком был Хрущев и что он сделал для страны

СНОБ
Мы просто теряем деньги: почему не нужно покупать облигации Мы просто теряем деньги: почему не нужно покупать облигации

Реальное предназначение облигаций и перспективы их использования

Forbes
Ключ на старт Ключ на старт

Семь чудес России, к которым стоит отправиться за рулем своего автомобиля

Men’s Health
«Маленький колодец»: под холмом в Ираке открыт новый город «Маленький колодец»: под холмом в Ираке открыт новый город

Совместная российско-иракская экспедиция работает на городище Телль Дехайла

Наука и жизнь
За люриком под парусами За люриком под парусами

Репортаж с архипелага Новая Земля

Наука и жизнь
От «Лапочки» до «Супер Майка»: лучшие фильмы про танцы, чтобы посмотреть с девушкой или в одиночку От «Лапочки» до «Супер Майка»: лучшие фильмы про танцы, чтобы посмотреть с девушкой или в одиночку

Подборка самых выдающихся картин про танцоров и танцы

Playboy
Лосось, овсянка, шпинат, проростки: чем опасны «полезные» продукты Лосось, овсянка, шпинат, проростки: чем опасны «полезные» продукты

О каких рисках ЗОЖ-продуктов важно знать?

РБК
Скандал с алиментами и брак с другом: личная жизнь актеров фильма «Черная вдова» Скандал с алиментами и брак с другом: личная жизнь актеров фильма «Черная вдова»

Актеры фильма «Черная вдова» предпочитают вести тихую семейную жизнь

Cosmopolitan
Олимпийские игры для роботов Олимпийские игры для роботов

Где и как используются роботы в спорте

Популярная механика
Королева красных дорожек: 10 самых роскошных образов Блейк Лайвли Королева красных дорожек: 10 самых роскошных образов Блейк Лайвли

Самые яркие наряды Блейк Лайвли, в которых она выходила в свет

Cosmopolitan
Лево руля! Интересные факты о правостороннем и левостороннем движении Лево руля! Интересные факты о правостороннем и левостороннем движении

Как целая страна сменила сторону движения? Что об этом думает закон?

Вокруг света
Дело о мощах: приключения одной записки Дело о мощах: приключения одной записки

Документ из гробницы Александра Невского

Дилетант
Все умрут, а я останусь: истории единственных выживших в воздухе, в море, на земле и под землей Все умрут, а я останусь: истории единственных выживших в воздухе, в море, на земле и под землей

Некоторые люди выживают вопреки всему и потом живут долгие годы

Вокруг света
4 правила безопасности в лесу: рекомендации бывалой туристки 4 правила безопасности в лесу: рекомендации бывалой туристки

Что делать, чтобы прогулка за грибами или ягодами не обернулась неприятностями?

Psychologies
Анна Киселёва. На твоём берегу: опыт сельской школы, в которой есть ресурсный класс Анна Киселёва. На твоём берегу: опыт сельской школы, в которой есть ресурсный класс

В селе часто получается то, о чём большие городские школы боятся и думать

Домашний Очаг
Не верим! Звезды, которые отрицают, что делали пластику и «уколы красоты» Не верим! Звезды, которые отрицают, что делали пластику и «уколы красоты»

Эти звезды не хотят признавать, что обращались к косметологам

Cosmopolitan
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
Олимпиада на авось Олимпиада на авось

Разгром сборной царской России в V Олимпийских играх

Вокруг света
Как ускорить рост волос: советы эксперта и развенчание мифов Как ускорить рост волос: советы эксперта и развенчание мифов

Что влияет на рост волос и что можно сделать в домашних условиях

Cosmopolitan
Пластика, косметика и диета: главные секреты красоты и молодости Софии Ротару Пластика, косметика и диета: главные секреты красоты и молодости Софии Ротару

Народная артистка СССР с годами практически не меняется

Cosmopolitan
«Первый массовый компьютер»: 40 лет IBM PC «Первый массовый компьютер»: 40 лет IBM PC

IBM PC стал одним из самых значимых компьютеров в истории

Вокруг света
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
Открыть в приложении