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.
