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
Регина Тодоренко: «Мне всегда нужна какая-то встряска» Регина Тодоренко: «Мне всегда нужна какая-то встряска»

Регина Тодоренко рассказала о своих путешествиях, любви к фолку и друзьях

Cosmopolitan
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
Как работают энергетики, и почему после них чувствуется упадок сил Как работают энергетики, и почему после них чувствуется упадок сил

Энергетики действительно работают. Но опасно ли это?

Популярная механика
Превратности любви в дикой природе: самые необычные брачные ритуалы у животных Превратности любви в дикой природе: самые необычные брачные ритуалы у животных

Как поразить сердце прекрасной дамы, завоевать ее расположение?

Вокруг света
И целого мира мало. Топ-5 космических стартапов с амбициями создать новый рынок И целого мира мало. Топ-5 космических стартапов с амбициями создать новый рынок

Космос — это клондайк, способный дать жизнь десяткам новых индустрий

Inc.
Дефицит общения с матерью может привести к анорексии Дефицит общения с матерью может привести к анорексии

Связь с матерью напрямую влияет на расстройство пищевого поведения

Psychologies
Путеводная звезда Путеводная звезда

Квартира с видом на Театр Российской армии

AD
Сбритые ресницы, аллергия и синяк под глазом: как прошли мои дни перед свадьбой Сбритые ресницы, аллергия и синяк под глазом: как прошли мои дни перед свадьбой

Читательницы поделились, как «весело» проходили их дни перед свадьбой

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

Собрали основные рекомендации по выбору видеорегистраторов

CHIP
Как выглядели беременные солистки «Блестящих»: Фриске, Ковальчук и другие Как выглядели беременные солистки «Блестящих»: Фриске, Ковальчук и другие

Какими звездные красотки из «Блестящих» были в «интересном положении».

Cosmopolitan
На дорогах все спокойно: 7 фактов о дорожных полицейских разных стран мира На дорогах все спокойно: 7 фактов о дорожных полицейских разных стран мира

Работа полицейских в разных странах

Вокруг света
Ученые получили устойчивый и крепкий химически перерабатываемый пластик Ученые получили устойчивый и крепкий химически перерабатываемый пластик

Управляемая полимеризация сделала полимер крепким

N+1
В черте голода В черте голода

Чем опасно лечебное голодание

Harper's Bazaar
«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
Вокруг солнца Вокруг солнца

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

Cosmopolitan
5 типичных ошибок при выборе видеорегистратора: учтите, чтобы не пожалеть 5 типичных ошибок при выборе видеорегистратора: учтите, чтобы не пожалеть

Если вы собираетесь купить видеорегистратор, не повторяйте чужих ошибок

CHIP
Азарт, самостоятельность и беззаботная уверенность в успехе: уроки запуска стартапа от увлечённых детей Азарт, самостоятельность и беззаботная уверенность в успехе: уроки запуска стартапа от увлечённых детей

Во взрослой жизни полезнее навыки самостоятельной работы, чем школьные оценки

VC.RU
20 способов не выглядеть глупо в кругу меломанов 20 способов не выглядеть глупо в кругу меломанов

Беседы о музыке — тонкий лед

GQ
14 признаков того, что с годами мы становимся интровертами 14 признаков того, что с годами мы становимся интровертами

С возрастом многие становятся интровертами

Psychologies
Хорошо устроилась Хорошо устроилась

Трудно быть новенькой в офисе

Cosmopolitan
Баграт Алекян: «После 45 лет нужно обязательно контролировать состояние своего сердца и сосудов» Баграт Алекян: «После 45 лет нужно обязательно контролировать состояние своего сердца и сосудов»

Можно ли избежать инфаркта и инсульта?

Здоровье
Инвестиции в условиях нестабильного рынка: где искать точки опоры Инвестиции в условиях нестабильного рынка: где искать точки опоры

Советы руководителя ВТБ Private Banking Дмитрия Брейтенбихера

Forbes
ПДД для колесниц: краткая история колесного транспорта ПДД для колесниц: краткая история колесного транспорта

Сколько человек нужно, чтобы безопасно вести машину?

Вокруг света
Море не разошлось: как детский крестовый поход закончился трагедией Море не разошлось: как детский крестовый поход закончился трагедией

Как армия детей отправилась в Палестину, чтобы вернуть Гроб Господень

Cosmopolitan
5 легендарных авто, созданных не в «автомобильных» странах 5 легендарных авто, созданных не в «автомобильных» странах

Иногда свои машины выпускают совсем не «автомобильные» страны

Вокруг света
Зендея. Нестандартная «золотая девочка» Зендея. Нестандартная «золотая девочка»

Зендея и Том Холланд встречаются. Сенсация! Будто и нет у мира других забот

Караван историй
Факты о космической гонке между США и СССР, в которые сложно поверить Факты о космической гонке между США и СССР, в которые сложно поверить

Нацисты в космосе, замбийская космическая программа и совместный полет на Луну

Maxim
Одежда — это высказывание: что такое осмысленная мода, объясняет Петр Коваленко Одежда — это высказывание: что такое осмысленная мода, объясняет Петр Коваленко

Как вещи становятся любимыми?

Cosmopolitan
Для чего беспилотным автомобилям все еще нужны люди Для чего беспилотным автомобилям все еще нужны люди

Где можно найти тень человека в беспилотных автомобилях, если внутри — пусто?

Популярная механика
Открыть в приложении