Почему лёд такой скользкий?

Немецкие исследователи предложили новое объяснение физической природы скользкости льда, которое ставит под сомнение теорию, существовавшую почти два столетия. Группа учёных экспериментально доказала, что традиционное представление о роли давления и трения в образовании скользкого слоя на поверхности льда является неполным. Согласно классической теории, сформулированной ещё Джеймсом Томпсоном в XIX веке, давление и трение вызывают локальное плавление льда, создавая тонкий слой жидкости, который и обеспечивает скольжение.

Почему лёд такой скользкий?

Однако современные исследования с применением компьютерного моделирования демонстрируют, что ключевую роль играют молекулярные диполи — асимметричное распределение электрических зарядов в молекулах воды. Исследователи считают, что ни давление, ни трение не играют существенной роли в формировании жидкого слоя на поверхности льда. Вместо этого скользкость возникает благодаря диполь-дипольным взаимодействиям между молекулами льда и контактирующей поверхности, будь то подошва обуви, лыжи или коньки.

На молекулярном уровне контакт с поверхностью нарушает строгую кристаллическую решётку льда, превращая её в неупорядоченную аморфную структуру, которая проявляет свойства жидкости. Этот процесс происходит практически мгновенно и не зависит от температуры в широком диапазоне — от почти абсолютного нуля до точки плавления. Особенно важно, что исследователи опровергли существовавшее представление о невозможности катания на лыжах при температурах ниже -40°C. Как показали расчёты, дипольные взаимодействия сохраняются даже при экстремально низких температурах, хотя образующаяся плёнка становится чрезвычайно вязкой, приобретая консистенцию, сравнимую с мёдом.

Еще одно удивительное открытие: живые организмы излучают свет.


Следите за нашими статьями в Telegam, Дзен, VK и OK
Exit mobile version