Почему лед скользкий — неожиданный ответ на простой вопрос

Международная исследовательская группа, возглавляемая Мадридским университетом Комплутенсе, использовала компьютерное моделирование для изучения движения твердого тела, скользящего по льду, на атомном уровне.

Почему лед скользкий — неожиданный ответ на простой вопрос

Ученые потратили два века на то, чтобы понять, почему лед скользкий и что вызывает слой жидкости, который образуется на его поверхности. На протяжении десятилетий такие светила науки, как Майкл Фарадей, Джеймс Томсон, Осборн Рейнольдс и Филип Броуден, выдвигали различные гипотезы.

Однако новое исследование показало, что они на самом деле каждый из ученых был прав, ведь на поверхности и в структуре льда происходят одновременно все эти процессы. Согласно выводам ученых ключевыми принципами скользкой природы льда являются явления поверхностное таяние, предложенные Фарадеем, постепенное плавление, вызванное давлением, которое схоже с гипотезей Томсона, и плавление, вызванное трением, как предложил Боуден.

Исследование, которое было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Science, включало использование компьютерного моделирования для анализа движения твердых объектов по поверхности льда на атомарном уровне.

Объемная работа, проведенная Мадридским университетом Комплутенсе (UCM), выявила, что поверхность льда при контакте с твердым объектом тает и создает самовоспроизводящийся слой смазки. Этот смазочный слой делает лед более скользким и, следовательно, куда более опасным (или полезным).

В случае с множеством других твердых поверхностей возникает проблема со смазкой, которая заключается в том, что по мере увеличения давления смазка вытесняется между противоположными поверхностями, что оставляет их в прямом контакте. В случае льда действует принцип Ле Шателье, и по мере того, как смазочный слой отталкивается под давлением, сам лед тает и восстанавливает потери.

Помимо предотвращения спортивных и дорожно-транспортных происшествий, результаты этого исследования могут быть применены при разработке более качественных смазочных материалов во многих системах.

Читайте также

Моющие средства с отдушками выбрасывают в воздух триллионы твердых наночастиц

Моющие средства с отдушками выбрасывают в воздух триллионы твердых наночастиц

Российский «вечный» генератор: эффект Зеебека и энергия 24/7 от разницы температур

Российский «вечный» генератор: эффект Зеебека и энергия 24/7 от разницы температур

Ученые выяснили, что глубоко внутри Земли может менять продолжительность суток

Ученые выяснили, что глубоко внутри Земли может менять продолжительность суток

Столкновения ядер золота указали на возможную критическую точку ядерной материи

Столкновения ядер золота указали на возможную критическую точку ядерной материи

Вирус Зика обманул науку: патоген собирается без «жизненно важного» белка

Вирус Зика обманул науку: патоген собирается без «жизненно важного» белка

Световой луч «поплыл» против течения в квантовой жидкости, бросив вызов законам физики

Световой луч «поплыл» против течения в квантовой жидкости, бросив вызов законам физики

Коллапс течений Атлантики может привести к резкому росту цен на продукты

Коллапс течений Атлантики может привести к резкому росту цен на продукты

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Как ученые на «Конкорде» устроили погоню за солнечным затмением и растянули семь минут до 74

Как ученые на «Конкорде» устроили погоню за солнечным затмением и растянули семь минут до 74

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Робот-спасатель Link сгорел в атмосфере, не успев поднять устаревший телескоп NASA Swift

Робот-спасатель Link сгорел в атмосфере, не успев поднять устаревший телескоп NASA Swift

Магнитное поле Земли может влиять на старение живых организмов

Магнитное поле Земли может влиять на старение живых организмов

Ученые создали датчик, который чувствует влагу без прикосновения и запоминает ее

Ученые создали датчик, который чувствует влагу без прикосновения и запоминает ее

Qualcomm может добавить поддержку DirectX 12 для запуска ПК-игр на Android

Qualcomm может добавить поддержку DirectX 12 для запуска ПК-игр на Android