Представьте перекресток: все пешеходы ждут красный, но стоит одному сделать шаг — за ним идут остальные. Оказывается, на микроскопическом уровне происходит нечто подобное. Ученые из Амстердама выяснили, что когда две поверхности начинают скользить, процесс запускается похожим "эффектом толпы". Работа опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL).
В эксперименте исследователи прижимали гладкую поверхность кремния к шероховатой и изучала, как сила трения меняется при увеличении давления между ними.
Оказалось, что при слабом давлении за сопротивление скольжению отвечает одна микроскопическая неровность — асперита. Её нужно сильно надавить, чтобы она сдвинулась. Но при большем давлении в контакт вступают сразу много асперит, и когда некоторые из них начинают скользить, остальные быстро "заражаются" этим движением — как толпа на переходе.
Результат: скольжение начинается легче, и коэффициент статического трения... уменьшается! Это противоречит распространенному представлению, что чем сильнее прижимаешь поверхности, тем труднее их сдвинуть. Авторы подтвердили свои выводы с помощью математического моделирования.
Это открытие важно как в нанотехнологиях — например, при сборке микросхем с высокой точностью, — так и в геофизике: начало скольжения на крупных разломах земной коры лежит в основе землетрясений. Новые знания помогут точнее моделировать и прогнозировать такие явления.
Свежие комментарии