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
Оценка первого «единорога» в портфеле «Роснано» выросла до $2 млрд Оценка первого «единорога» в портфеле «Роснано» выросла до $2 млрд

Новосибирский производитель графеновых нанотрубок привлек $100 млн инвестиций

Forbes
Александр, сын Ярослава Александр, сын Ярослава

Почему мы почти ничего не знаем об Александре Невском

Дилетант
Растение из Северной Америки уличили в ловле насекомых цветочными стеблями Растение из Северной Америки уличили в ловле насекомых цветочными стеблями

Ботаники обнаружили двенадцатую группу хищных растений

N+1
8 признаков, что за тебя идет борьба между девушками 8 признаков, что за тебя идет борьба между девушками

Что такое «женский соревновательный флирт»?

Maxim
Как оценивать эффективность сотрудников и правильно их увольнять Как оценивать эффективность сотрудников и правильно их увольнять

Как правильно оценивать эффективность работы сотрудников?

Inc.
6 признаков того, что вы делаете для себя все, что можете 6 признаков того, что вы делаете для себя все, что можете

Возможно, вы справляетесь с происходящим лучше, чем думаете

Psychologies
«Страдающее средневековье»: соавтор паблика — об образовании и мемах «Страдающее средневековье»: соавтор паблика — об образовании и мемах

«Страдающее средневековье» — паблик, который стал культурной франшизой

РБК
Поигрались и хватит: звезды, которые свели татуировки — даже с лица! Поигрались и хватит: звезды, которые свели татуировки — даже с лица!

Примеры звезд, которые свели татуировки

Cosmopolitan
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
8 случаев самого удивительного поступления в университеты 8 случаев самого удивительного поступления в университеты

О том, что творческий подход открывает двери в престижные ВУЗы, ходят легенды

Maxim
Дрессировка кошек Шрёдингера в промышленных масштабах Дрессировка кошек Шрёдингера в промышленных масштабах

Явление сверхпроводимости было открыто больше ста лет назад

Наука и жизнь
Что известно о скандале с интимными сценами и актрисе Ане де Армас в новом фильме о Мэрилин Монро Что известно о скандале с интимными сценами и актрисе Ане де Армас в новом фильме о Мэрилин Монро

Самые выразительные снимки Аны де Армас

Maxim
«Шестьсот миллионов биений сердца назад». Отрывок из книги физика Энтони Агирре «Шестьсот миллионов биений сердца назад». Отрывок из книги физика Энтони Агирре

Книга физика и популяризатора науки Энтони Агирре «Космологические коаны»

СНОБ
«Воды мира: Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты» «Воды мира: Как были разгаданы тайны океанов, атмосферы, ледников и климата нашей планеты»

Почему когда-то океанографы считали Мировой океан медленным и стабильным

N+1
Оргазм мозга Оргазм мозга

Что такое АСМР, и истории людей, которые уже не могут без этого жить

Лиза
«Нам всем повезло, что у нас есть русский язык». Интервью с членом Общественной палаты России Владимиром Лагкуевым «Нам всем повезло, что у нас есть русский язык». Интервью с членом Общественной палаты России Владимиром Лагкуевым

Член Общественной палаты — о том, что объединяет разные национальности России

СНОБ
Анна Щербакова: «Своя дорога — та, что по душе» Анна Щербакова: «Своя дорога — та, что по душе»

Если не достиг желаемого результата, проблему нужно искать в себе

Караван историй
Как выглядят дочери красавиц-брюнеток Голливуда: Джоли, Беллуччи, Хайек и других Как выглядят дочери красавиц-брюнеток Голливуда: Джоли, Беллуччи, Хайек и других

Звездные мамочки с роковой внешностью вписали свои имена в историю кинематографа

Cosmopolitan
В бразильской Амазонии открыли новый вид игрунок В бразильской Амазонии открыли новый вид игрунок

Зоологи открыли неизвестный ранее вид игрунок в штате Мату-Гроссу

N+1
Блог всемогущий Блог всемогущий

TikTok остается одним из самых скачиваемых приложений в мире

Cosmopolitan
5 лайфхаков, как перестроить ребенка (и себя) на раннее вставание в школу 5 лайфхаков, как перестроить ребенка (и себя) на раннее вставание в школу

Как научить ребенка рано вставать без скандалов и рукоприкладства

Maxim
Тысяча и одна тарелка: Алхимик Аведис искал золото для себя, а нашел его для всех музыкантов мира Тысяча и одна тарелка: Алхимик Аведис искал золото для себя, а нашел его для всех музыкантов мира

Секрет изготовления музыкальных тарелок

Популярная механика
6 не сухих фактов о фильме «На гребне волны» 6 не сухих фактов о фильме «На гребне волны»

Ровно 30 лет, летом 1991 года, вышел самый первый боевик с Киану Ривзом!

Maxim
Тысяча чертей: почему француженки ненавидели мушкетеров Тысяча чертей: почему француженки ненавидели мушкетеров

Как к мушкетерам относились современники

Cosmopolitan
«У меня был выкидыш»: Екатерина Варнава сделала откровенное признание «У меня был выкидыш»: Екатерина Варнава сделала откровенное признание

Звезда Comedy Woman Екатерина Варнава сделала редкие откровения о личной жизни

Cosmopolitan
В Хакасии обнаружили женский скелет и погребальную «куклу» в могиле таштыкской культуры В Хакасии обнаружили женский скелет и погребальную «куклу» в могиле таштыкской культуры

Археологи обнаружили в Хакасии скелет женщины и останки в погребальной «кукле»

N+1
Почему подводит память? Почему подводит память?

Как уберечь свою память?

Здоровье
5 массивных фактов об авианосцах 5 массивных фактов об авианосцах

Что это за штука такая — авианосец и почему с ней так все носятся?

Maxim
Пробуждение жизни Пробуждение жизни

Как Валерия Володина стала героиней настоящего триллера

Vogue
Открыть в приложении