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

6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Почему люди целуются в губы Почему люди целуются в губы

Только 46% культур практикуют поцелуй, остальные считают его мерзким

Популярная механика
Провалы Tesla: от переносов Cybertruck до нелепых ошибок электроники Провалы Tesla: от переносов Cybertruck до нелепых ошибок электроники

Проблемы Tesla, которые Илону Маску лучше решить в ближайшее время

РБК
Alizade – о фристайле, независимости и пристальном внимании Alizade – о фристайле, независимости и пристальном внимании

Alizade о том, как она научилась фристайлить

GQ

Истории людей, которые точно незабываемо провели вечер

Playboy
Когнитивные карты помогли ревунам сориентироваться на местности Когнитивные карты помогли ревунам сориентироваться на местности

Как ревуны ориентируются на местности?

N+1
Анна Семенович: «Главное, чему меня научила психология, — это прощение» Анна Семенович: «Главное, чему меня научила психология, — это прощение»

О своем пути к внутренней гармонии рассказывает певица Анна Семенович

Psychologies
11 любопытных фактов о фонтане Треви 11 любопытных фактов о фонтане Треви

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

Вокруг света
«Маятник сна» «Маятник сна»

Отрывок из книги «Маятник сна» — что мы знаем о быстром сне?

N+1
Древние жители Сунгиря оказались любителями мяса северных оленей Древние жители Сунгиря оказались любителями мяса северных оленей

Чем питались древние обитатели Сунгиря

N+1
Система ценностей Система ценностей

Почему так сложно быть довольными собой?

Psychologies
Магический реализм Магический реализм

Оксана Лаврентьева о том, как обрела крылья. И речь не только о логотипе OLOLOL

Harper's Bazaar
«Аленушка»: первая версия девочки с персиками «Аленушка»: первая версия девочки с персиками

Почему картина Васнецова «Аленушка» оставляет гнетущее чувство

Вокруг света
Драмы сестер-близняшек на Олимпиаде в Токио: Авериных, Веверс, Трембл и других Драмы сестер-близняшек на Олимпиаде в Токио: Авериных, Веверс, Трембл и других

Спортсмены-близнецы – не редкость, но на Олимпиаде в Токио их оказалось много

Cosmopolitan
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
Так ли страшен черт. Все о бюрократии в Европе Так ли страшен черт. Все о бюрократии в Европе

На каком уровне она находится бюрократия в Европе и сравнима ли она с российской

СНОБ
Просьба выйти из вагона: 6 транспортных проектов, которые так и не изменили мир Просьба выйти из вагона: 6 транспортных проектов, которые так и не изменили мир

Шесть проектов поездов, которым не суждено было воплотиться в жизнь

Вокруг света
6 привычек, которые портят наши отношения с окружающими 6 привычек, которые портят наши отношения с окружающими

Некоторые привычки могут негативно влияют на наши связи с другими

Psychologies
Как бегать, если вы... ненавидите бегать Как бегать, если вы... ненавидите бегать

Что делать, если вы ненавидите бегать

Men’s Health
В бразильской Амазонии открыли новый вид игрунок В бразильской Амазонии открыли новый вид игрунок

Зоологи открыли неизвестный ранее вид игрунок в штате Мату-Гроссу

N+1
Читаем отрывок из нового романа Виктора Пелевина «Transhumanism Inc.» Читаем отрывок из нового романа Виктора Пелевина «Transhumanism Inc.»

Фрагмент из нового романа-антиутопии Виктора Пелевина

РБК
Мария Куликова: Я ощутила вкус жизни Мария Куликова: Я ощутила вкус жизни

Звезда сериала «Склифосовский» Мария Куликова о любимых мужчинах

Добрые советы
Битва экосистем: чему стоит поучиться «Сберу», «Яндексу» и Mail.ru у китайских IT-гигантов Битва экосистем: чему стоит поучиться «Сберу», «Яндексу» и Mail.ru у китайских IT-гигантов

Какие вопросы вызывают попытки российских IT-гигантов повторить успех Китая?

Forbes
Вокруг солнца Вокруг солнца

Круглый стол с Идой Галич, Даней Милохиным, Аней Pokrov и Артуром Бабичем

Cosmopolitan
Как распознать работодателя-мошенника Как распознать работодателя-мошенника

Как распознать недобросовестных работодателей и даже аферистов

Psychologies
«Марфа Васильевна я»: как сгинули восемь жен Ивана Грозного «Марфа Васильевна я»: как сгинули восемь жен Ивана Грозного

Супруги Ивана IV, погибшие при загадочных обстоятельствах

Cosmopolitan
Ген перемен Ген перемен

Как биотехнологии преобразуют мир и кто за это заплатит

РБК
Цифровой детокс и 9 других способов для восстановления сил Цифровой детокс и 9 других способов для восстановления сил

Кажется, пора сделать перерыв

Playboy
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
Надоевшее клише или отличный ход? Фильмы про потерю памяти Надоевшее клише или отличный ход? Фильмы про потерю памяти

В кинематографе немало примеров хороших фильмов про потерю памяти

Cosmopolitan
Открыть в приложении