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

Почему вес стоит на месте: 9 неочевидных причин, саботирующих похудение Почему вес стоит на месте: 9 неочевидных причин, саботирующих похудение

Причины, почему при похудении вес стоит на месте, и что можно сделать

Playboy
5 ошибок Романа Кумара Виаса, сооснователя Qmarketing Academy и агентства Qmarketing 5 ошибок Романа Кумара Виаса, сооснователя Qmarketing Academy и агентства Qmarketing

Выгореть, потерять десятки миллионов и наделать много ошибок

Inc.
Зачем людям пауки? 3 удивительных причины Зачем людям пауки? 3 удивительных причины

Пауки оказали человечеству несколько замечательных услуг

Вокруг света
На редкого любителя: 7 отвратительных деликатесов из слюны, крови и фекалий На редкого любителя: 7 отвратительных деликатесов из слюны, крови и фекалий

Трапезы, состоящие из отходов жизнедеятельности или биологических жидкостей

Вокруг света
8 признаков того, что вы хороши в любви 8 признаков того, что вы хороши в любви

Как вы думаете, партнеру с вами повезло?

Psychologies
Кости животных указали на круглогодичное заселение датского острова в эпоху мезолита Кости животных указали на круглогодичное заселение датского острова в эпоху мезолита

Археологи проанализировали фаунистические материалы со стоянки Редхалс

N+1
Кто кого поборет: самые большие живые существа в море, на суше и в воздухе Кто кого поборет: самые большие живые существа в море, на суше и в воздухе

«Вокруг света» сравнивает между собой крупнейших обитателей планеты Земля

Вокруг света
Таблетка от жадности: почему лекарства такие дорогие Таблетка от жадности: почему лекарства такие дорогие

Из чего складывается стоимость лекарств

Вокруг света
Волшебное слово «цензура». Министр культуры Ольга Любимова и политический театр Волшебное слово «цензура». Министр культуры Ольга Любимова и политический театр

Министр культуры напоминает коллегам из общественного совета о правилах игры

СНОБ
Вспомнить всех: как живут первые мужья Гавриловой, Адаменко и других моделей Вспомнить всех: как живут первые мужья Гавриловой, Адаменко и других моделей

Как живут сегодня первые супруги манекенщиц

Cosmopolitan
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
Анор Тукаева. Над водой: сохранить затопленный храм и память места Анор Тукаева. Над водой: сохранить затопленный храм и память места

Почему москвичку волнует судьба деревни под Вологдой, затопленной 60 лет назад

Домашний Очаг
5 необычных научно-популярных книг, которые вы могли пропустить. А зря! 5 необычных научно-популярных книг, которые вы могли пропустить. А зря!

Подборка из пяти необычных научно-популярных книг

Популярная механика
Петербуржцы шесть лет продавали персональные кондиционеры в США и только теперь вышли в Россию: путь Evapolar Петербуржцы шесть лет продавали персональные кондиционеры в США и только теперь вышли в Россию: путь Evapolar

Бизнес-путь производителя персональных кондиционеров Evapolar

VC.RU
Хризопея воды Хризопея воды

Как превратить аммиак и воду в золото

N+1
Гидропроект Гидропроект

История борьбы с импотенцией

Maxim
Уверенность Безоса: чем основатель Amazon поражает собеседников Уверенность Безоса: чем основатель Amazon поражает собеседников

Социальная уверенность Джеффа Безоса

VC.RU
Конспирация и опасная анестезия: необычные традиции родов в королевской семье Конспирация и опасная анестезия: необычные традиции родов в королевской семье

Какие традиции соблюдают известные британки в родах

Cosmopolitan
Чем полезна и опасна облепиха: научные данные Чем полезна и опасна облепиха: научные данные

Облепиху используют в фитотерапии, кулинарии, косметике и медицине

РБК
Как файл из Эксель сохранить в ПДФ: 4 основных способа Как файл из Эксель сохранить в ПДФ: 4 основных способа

Как сохранить Эксель в ПДФ без пакета MS Office

CHIP
Как на Олимпиаде наших ломали: все скандалы с русскими спортсменами в Токио Как на Олимпиаде наших ломали: все скандалы с русскими спортсменами в Токио

Олимпийские игры в Токио закончились, а послевкусие осталось

Cosmopolitan
Победа над собой Победа над собой

Изображая на холсте героев праздничной битвы, Василий Суриков победил депрессию

Вокруг света
Искусственный интеллект: самое большое разочарование XXI века? Искусственный интеллект: самое большое разочарование XXI века?

Думать сами роботы все еще не умеют. Есть ли у них шанс научиться?

СНОБ
Если вы так делаете, то вам скоро пришлют пачку штрафов. Разбор ситуаций Если вы так делаете, то вам скоро пришлют пачку штрафов. Разбор ситуаций

Разбираемся, за что точно прилетят «письма счастья» и как их избежать

РБК
Блог всемогущий Блог всемогущий

TikTok остается одним из самых скачиваемых приложений в мире

Cosmopolitan
Кавказ подо мною Кавказ подо мною

Чем могут удивить 5 южных регионов нашей страны

Добрые советы
Формула любви: 5 фактов, которые не понравятся романтикам Формула любви: 5 фактов, которые не понравятся романтикам

Все романтические переживания — всего лишь хитрость эгоистичных и циничных генов

Вокруг света
Новый проект Виктора Шамирова от START против украинской клюквы на ВГТРК. Битва сериалов Новый проект Виктора Шамирова от START против украинской клюквы на ВГТРК. Битва сериалов

Виктор Шамиров возвращается к тихим драмам

СНОБ
Англичанка не знала, что беременна, и неожиданно родила прямо в спальне Англичанка не знала, что беременна, и неожиданно родила прямо в спальне

Иногда будущие мамы вплоть до самых родов не замечают, что находятся в положении

Psychologies
Как понять, что вы получили травму в отношениях с матерью Как понять, что вы получили травму в отношениях с матерью

Симптомы материнской травмы, которую мы часто даже не сознаем

Psychologies
Открыть в приложении