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

Выходцев из «Сбера» хотят нанять намного реже, чем из «Яндекса» или X5: исследование Алёны Владимирской Выходцев из «Сбера» хотят нанять намного реже, чем из «Яндекса» или X5: исследование Алёны Владимирской

Рейтинг компаний, откуда «хантят белых воротничков»

VC.RU
Дачная жизнь в 5 знаменитых фильмах Дачная жизнь в 5 знаменитых фильмах

Вспомним 5 дачных сцен из любимых советских фильмов

Psychologies
Космический эфир. Как снимают в космосе Космический эфир. Как снимают в космосе

Киноаппаратура летала в космос с первых дней становления космонавтики

Популярная механика
10 минут в день: короткая тренировка для бодрости 10 минут в день: короткая тренировка для бодрости

Мини-тренировка, наполняющая энергией

Cosmopolitan
25 советов мужчинам от мужчин о сексе с женщинами 25 советов мужчинам от мужчин о сексе с женщинами

Прочитай их раньше, чем дело дойдет до постели

Maxim
Что вы будете есть Что вы будете есть

Альтернативные методы, позволяющие выращивать вкусные продукты без ущерба

Men’s Health
5 правил ухода за волосами и кожей головы летом 5 правил ухода за волосами и кожей головы летом

Летом волосы и кожа головы подвержены множеству стресс-факторов

Psychologies
Депрессия достижения: драма «Мартин Иден» об успехе, который не приносит счастья Депрессия достижения: драма «Мартин Иден» об успехе, который не приносит счастья

Какой получилась итальянская экранизация классики Джека Лондона «Мартин Иден»?

Forbes
«Станцуй лучше тверк»: как сексимзм мешает нам заниматься спортом и фитнесом «Станцуй лучше тверк»: как сексимзм мешает нам заниматься спортом и фитнесом

Как проявляется сексизм в большом спорте и почему он мешает не только чемпионкам

Cosmopolitan
Корневая система Корневая система

Натуральную косметику не обязательно покупать – ее можно готовить и дома

Лиза
Удивительная кольчуга из адаптивного материала, способного изменять жесткость Удивительная кольчуга из адаптивного материала, способного изменять жесткость

Технологичная имитация древней кольчужной брони

Популярная механика
Квантовый процессор превратили во временной кристалл с упорядоченными собственными состояниями Квантовый процессор превратили во временной кристалл с упорядоченными собственными состояниями

Ученые сообщили о создании истинного дискретного временного кристалла

N+1

Пять самых странных и необычных экранизаций легенд артуровского цикла

Esquire
Почему у человека только 4% сперматозоидов без дефектов, а у шимпанзе — 95% Почему у человека только 4% сперматозоидов без дефектов, а у шимпанзе — 95%

Лишь очень малая часть человеческого эякулята способна оплодотворять яйцеклетку

Maxim
Бордель под видом храма: чем «ученица Распутина» прославилась в Европе Бордель под видом храма: чем «ученица Распутина» прославилась в Европе

«Сатанинская женщина» — так называла себя Мария Нагловская

Cosmopolitan
Третий глаз: как выбрать видеорегистратор для автомобиля? Третий глаз: как выбрать видеорегистратор для автомобиля?

Собрали основные рекомендации по выбору видеорегистраторов

CHIP
Личный квартирай. Евгения Некрасова: «Домовая любовь» Личный квартирай. Евгения Некрасова: «Домовая любовь»

Отрывок из первого рассказа сборника Евгении Некрасовой

СНОБ
Планетологи подтвердили рекордную молодость добытых станцией «Чанъэ-5» лунных базальтов Планетологи подтвердили рекордную молодость добытых станцией «Чанъэ-5» лунных базальтов

Лунный базальт оказался самой молодой лунной породой среди всех изученных

N+1
Пара едва не рассталась из-за загадочно появившегося дома платья Пара едва не рассталась из-за загадочно появившегося дома платья

Мы доверяем партнеру, но иногда происходит нечто, чему сложно найти объяснение

Psychologies
Может ли нам быть хорошо, когда все плохо? Может ли нам быть хорошо, когда все плохо?

Как сохранить хорошее настроение, если события внушают тревогу?

Psychologies
Соль лета. Калейдоскоп Балеарских островов Соль лета. Калейдоскоп Балеарских островов

Новые маршруты на Балеарских островах

СНОБ
Да будет свет! 14 удивительных физических свойств света Да будет свет! 14 удивительных физических свойств света

Физические свойства света

Вокруг света
Всего один шанс: 4 главных способа произвести хорошее первое впечатление Всего один шанс: 4 главных способа произвести хорошее первое впечатление

Лучшие советы по созданию потрясающего первого впечатления

Playboy
Секреты похудения звезд сериала «Домашний арест»: Ходченковой, Кошкиной и других Секреты похудения звезд сериала «Домашний арест»: Ходченковой, Кошкиной и других

Звезды сериала «Домашний арест» раскрыли личные секреты похудения

Cosmopolitan
Перегонка на выживание Перегонка на выживание

Чего стоило купить машину в первые годы существования нашей страны

Men’s Health
Человек с неприятным лицом Человек с неприятным лицом

Как жил и творил свои масштабные злодеяния Жак Фоккар

4x4 Club
Почему у пожилых людей портится характер? Почему у пожилых людей портится характер?

Почему с пожилыми людьми сложнее ладить и действительно ли причина в возрасте

Psychologies
Как молодые олимпийцы меняют наше отношение к соревнованиям Как молодые олимпийцы меняют наше отношение к соревнованиям

Коллективная осознанность способна в корне изменить общепринятые правила

GQ
Джетлаг: симптомы, профилактика, советы врача Джетлаг: симптомы, профилактика, советы врача

Что такое джетлаг, и как бороться с этим состоянием после перелета?

РБК
Человек-оркестр: как неумение делегировать тормозит наш финансовый рост? Человек-оркестр: как неумение делегировать тормозит наш финансовый рост?

Не желая делегировать часть полномочий, мы можем загубить свой проект

Psychologies
Открыть в приложении