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
Слушать тишину Слушать тишину

Ладога, Валаам, Карелия... То, что доктор прописал для измученных суетой

Лиза
История моды как рабочий инструмент История моды как рабочий инструмент

Елена Стафьева о Moda Povera Оливье Сайяра, многосерийном проекте перформансов

Weekend
Астрономы решили парадокс солнечного натрия Астрономы решили парадокс солнечного натрия

Парадокс солнечного натрия существовал более 20 лет

N+1
Скорость и стиль: 7 самых крутых спорткаров из СССР Скорость и стиль: 7 самых крутых спорткаров из СССР

Очень быстрые и мощные спортивные автомобили из СССР

РБК
«Я предпочитаю умереть»: что говорят девушки Афганистана о ситуации в стране «Я предпочитаю умереть»: что говорят девушки Афганистана о ситуации в стране

Боевики только пообещали, что женщины не будут «жертвами»

Maxim
«Почему я не могу быть с той, кого люблю»: признание мужчины «Почему я не могу быть с той, кого люблю»: признание мужчины

Обсуждение чувств — не самая сильная сторона многих мужчин

Psychologies
Похмельный стыд: откуда он берется и как его победить Похмельный стыд: откуда он берется и как его победить

Пошаговая инструкция, как превратиться из человека боящегося в себя любимого

Maxim
451 градус по Рэю Брэдбери: как главный роман фантаста-консерватора стал образцом критики современной цивилизации 451 градус по Рэю Брэдбери: как главный роман фантаста-консерватора стал образцом критики современной цивилизации

История создания романа-антиутопии "451 градус по Фаренгейту"

Esquire
Зачем вся эта музыка, когда есть я? Зачем вся эта музыка, когда есть я?

Изменить свою жизнь и преодолеть свои страхи. Все это у Mary Gu уже получилось

Glamour
7 привычек, которые мешают нам добиваться большего 7 привычек, которые мешают нам добиваться большего

Расстаться с этими привычками сложно, ведь они приносят нам удовольствие

Psychologies
Блат или талант? Самые известные актерские династии Голливуда Блат или талант? Самые известные актерские династии Голливуда

Голливуд стал местом рождения целых актерских династий

Cosmopolitan
Жилье, святилище, могила: как первобытные люди использовали пещеры Жилье, святилище, могила: как первобытные люди использовали пещеры

Что с незапамятных времен влекло наших предков к пещерам?

Вокруг света
Они кайфуют, весь мир — завидует: история любви Блейк Лайвли и Райана Рейнольдса Они кайфуют, весь мир — завидует: история любви Блейк Лайвли и Райана Рейнольдса

История любви Блейк Лайвли и Райана Рейнольдса

Cosmopolitan
Исследование: сон меньше семи часов в сутки существенно влияет на принимаемые вами решения Исследование: сон меньше семи часов в сутки существенно влияет на принимаемые вами решения

Почему нам так важен сон и сколько его нужно в день для продуктивной работы

Inc.
«Мне говорили гадости в лицо»: как я стала первой моделью с ДЦП в России «Мне говорили гадости в лицо»: как я стала первой моделью с ДЦП в России

Анастасия Аброскина — о том, каково это, быть быть первой в России моделью с ДЦП

Cosmopolitan
Шницель Лионеля Месси Шницель Лионеля Месси

Рецепт шницеля по-аргентински, любимого блюда Лионеля Месси

Weekend
Великий нехочуха Великий нехочуха

Ребенку ничего не нужно, ничего не нравится, ничего не интересно…

Cosmopolitan
Никаких «Всем на пол!»: чем реальные ограбления отличаются от того, что нам показывают в кино Никаких «Всем на пол!»: чем реальные ограбления отличаются от того, что нам показывают в кино

Теперь у тебя появятся еще поводы кричать: «Не верю!»

Maxim

Рассказываем все об актерах культового сериала по порядку

Cosmopolitan
5 фильмов для того, чтобы окунуться в нулевые 5 фильмов для того, чтобы окунуться в нулевые

Предлагаем пересмотреть знаковые картины великой ушедшей эпохи нулевых

Esquire
Получишь пятерку — куплю игрушку: какими фразами родители испортили тебе жизнь Получишь пятерку — куплю игрушку: какими фразами родители испортили тебе жизнь

Родители всего мира имеют пугающе похожий лексикон, когда критикуют детей

Cosmopolitan
Вторсырье примут в электронном виде Вторсырье примут в электронном виде

Служба управления отходами Ubirator запустила собственную ERP-систему

Inc.
Актеры, которых выгнали из их же франшиз Актеры, которых выгнали из их же франшиз

Как и почему кинокомпании выкидывали актеров главных ролей из фильмов

Maxim

В российский прокат вышел «Отряд самоубийц: Миссия навылет»

Esquire
Почему стоит съесть инжир прямо сейчас Почему стоит съесть инжир прямо сейчас

Какими полезными свойствами обладает инжир?

РБК
Привычка учиться в пижаме: как частное образование заработало на пандемии Привычка учиться в пижаме: как частное образование заработало на пандемии

Школы, детские сады и секции важны не только как источник знаний

Forbes
Как сотворить мир Как сотворить мир

Как не загубить в ребёнке креативность?

Здоровье
Зендея. Нестандартная «золотая девочка» Зендея. Нестандартная «золотая девочка»

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

Караван историй
Что делать, если ничего не получается: 4 совета гештальт-терапевта Что делать, если ничего не получается: 4 совета гештальт-терапевта

Ощущение, что все идет не так. Как помочь себе и начать видеть ситуацию трезво

РБК
Открыть в приложении