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
Законы муравейника: как муравьи научились оперировать абстрактными понятиями и выбирать профессию Законы муравейника: как муравьи научились оперировать абстрактными понятиями и выбирать профессию

За последние годы муравьи успели удивить ученых

Вокруг света
Личная жизнь звезд фильма «Временные трудности»: Мухаметова, Соловьевой и других Личная жизнь звезд фильма «Временные трудности»: Мухаметова, Соловьевой и других

Как сложилась личная жизнь звезд фильма «Временные трудности»

Cosmopolitan
«Встречаться с миллиардером совсем не весело»: история модели Джилл Додд «Встречаться с миллиардером совсем не весело»: история модели Джилл Додд

Джилл Додд стала известной моделью уже к 20 годам

Cosmopolitan
«Маятник сна» «Маятник сна»

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

N+1
А кто такая Элис? А кто такая Элис?

Алисе Брострем всего лишь 14 лет, а она уже успешная модель и блогер

Cosmopolitan
Козерогам — симпл-димпл, Девам — медитация. Как знакам зодиака снять стресс Козерогам — симпл-димпл, Девам — медитация. Как знакам зодиака снять стресс

Антистресс-игрушки современности и традиционные методы снятия напряжения

Cosmopolitan
Вторсырье примут в электронном виде Вторсырье примут в электронном виде

Служба управления отходами Ubirator запустила собственную ERP-систему

Inc.
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
Решающие битвы или мелкие стычки? Решающие битвы или мелкие стычки?

Что нам известно о сражениях Александра Невского по документам и летописям

Дилетант
Семь неожиданных фактов о Лавкрафте Семь неожиданных фактов о Лавкрафте

Неожиданные факты об «отце монстров» Говарде Лавкрафтов

Maxim
8 признаков, что за тебя идет борьба между девушками 8 признаков, что за тебя идет борьба между девушками

Что такое «женский соревновательный флирт»?

Maxim
Российские ученые создали новый материал для тонких пленок и открыли его необычные свойства Российские ученые создали новый материал для тонких пленок и открыли его необычные свойства

Красноярские ученые получили новые перспективные тонкие пленки

Популярная механика
Анна Малова. Обойтись без ПНИ*: помочь людям с аутизмом жить обычной жизнью Анна Малова. Обойтись без ПНИ*: помочь людям с аутизмом жить обычной жизнью

Анна Малова ведет проект, который сегодня помогает людям с аутизмом жить открыто

Домашний Очаг
Китайские пчелы украли пыльцу голосеменного растения и снизили эффективность его опыления Китайские пчелы украли пыльцу голосеменного растения и снизили эффективность его опыления

Китайские восковые пчелы воруют пыльцу голосеменных растений

N+1
Убавим громкость Убавим громкость

Можно ли улучшить звукоизоляцию квартиры или комнаты без потери полезной площади

Идеи Вашего Дома
Берег апельсинового цвета, или 7 чудес Кастельона Берег апельсинового цвета, или 7 чудес Кастельона

Чуть севернее Валенсии есть побережье со сладким названием Коста-дель-Асаар

Вокруг света
Казачья станица, уникальное кипарисовое озеро, винодельня с историей: куда съездить в Краснодарском крае активному туристу Казачья станица, уникальное кипарисовое озеро, винодельня с историей: куда съездить в Краснодарском крае активному туристу

Об отдыхе в Краснодарском крае, но не таком, как все привыкли

Вокруг света
Огромные многоножки тысячами истребляют птенцов на острове неподалеку от Австралии Огромные многоножки тысячами истребляют птенцов на острове неподалеку от Австралии

Гигантские многоножки на острове Филиппа могут съедать до 3700 птенцов в год

Популярная механика
Что такое «биоэтика», и зачем ученые просят разрешение для проведения опытов на крысах Что такое «биоэтика», и зачем ученые просят разрешение для проведения опытов на крысах

Разбираемся, что такое биоэтика и как она работает

Популярная механика
Парень в синей рубашке Парень в синей рубашке

Райан Рейнольдс — о том, почему синий воротничок Парень живет в каждом из нас

OK!
Сбывшийся сон князя Гедимина: 7 фактов о Вильнюсе Сбывшийся сон князя Гедимина: 7 фактов о Вильнюсе

Вильнюс полон разных тайн, но готов раскрыть их желающим

Вокруг света
«Безумно тяжело и очень больно»: Алекса пережила замершую беременность «Безумно тяжело и очень больно»: Алекса пережила замершую беременность

Алекса призналась, что потеряла ребенка

Cosmopolitan
Шишкова, Миддлтон, Самойлова и другие звезды, прославившиеся за счет мужей Шишкова, Миддлтон, Самойлова и другие звезды, прославившиеся за счет мужей

Мир вряд ли бы не узнал о талантах и красоте этих девушек, если бы не их мужчины

Cosmopolitan
«“Умный” дом — отстой и разваливается как концепция» «“Умный” дом — отстой и разваливается как концепция»

Какие проблемы есть у устройств «умного» дома и что от них можно ждать в будущем

VC.RU
И вечный бой И вечный бой

Оттираем тяжелые пятна – быстро, легко и без следа

Лиза
«Чаще всего спорят на Volvo и Porsche». Откровения инспекторов ГИБДД «Чаще всего спорят на Volvo и Porsche». Откровения инспекторов ГИБДД

Сотрудники ГИБДД рассказали про палочную систему и о водителях на иномарках

РБК
Рыжие-бесстыжие: огненные красавицы в главной роли Рыжие-бесстыжие: огненные красавицы в главной роли

Фильмы, где главные роли сыграли рыжие актрисы

Cosmopolitan
Ксения Каталымова. Жить надо в радость Ксения Каталымова. Жить надо в радость

Ксения Каталымова о работе в сериале «Мир! Дружба! Жвачка!» и других ролях

Коллекция. Караван историй
«Хрустально-ясное творчество» «Хрустально-ясное творчество»

Какая удочка была для Сергея Тимофеевича Аксакова особенно дорога?

Наука и жизнь
Открыть в приложении