科学家认为他们知道为什么冰很滑，但研究人员发现惊喜

时间：2021-08-21 18:52:05 来源：

为什么冰是如此滑了？

答案位于一部由摩擦产生的水薄膜中，一个远远薄于预期，而且通过与夏季粉碎的冰的“雪锥”的相似之处比通常的水更加粘稠。最近通过CNR和ENS-PSL的研究人员展示了这种现象，该研究人员在2019年11月4日出现在物理审查X中出现的研究中的écoleGoytechnique的支持。

冰的“湿滑”性质通常归因于形成由摩擦产生的薄层的液体水层，例如允许冰溜冰者在该液体膜的顶部“冲浪”。从未测量过这种薄的水层的性质：其厚度仍然很大程度上是未知的，而其性质甚至是其非常存在，是辩论的主题。更重要的是，众所周知，液体水是一种较差的润滑剂，这种液体薄膜如何减少摩擦并使冰湿滑？

为了解决这个悖论，来自Laboratoiredemegyique de L'NEN的研究人员（CNRS / ENS-PSL / SorbonneUniversité/UniversitédeAlis），与来自Laboratoired D'Derocynamique（Ladhyx，CNRS /ÉcoleGolechnique）的团队合作，开发了一种配备调谐叉 - 类似于音乐中使用的设备 - 这可以“听到”在冰上滑动时“听到”的力量，以显着的精度。尽管仪器尺寸为几厘米，但它足以探测冰并分析纳米级摩擦的性质。

由于其独特的设备，科学家们能够在第一次摩擦确实产生液体薄膜的首次发挥作用。然而，这部电影提供了许多惊喜：厚度测量几百纳米到微米，或百分之一百颗头发的厚度，它比建议的理论估计更薄。甚至更出乎意料地，这部电影不是“简单的水”，而是由像油一样粘稠的水，复杂的粘弹性。这种意想不到的行为表明，表面冰不会完全转化为液态水，而是最终以与“雪锥”类似的混合状态，混合冰水和碎冰。因此，在这部水膜的“粘性”性质中可以找到滑动冰上滑动的神秘面纱。

这些结果表明，已经提出了在冰上描述摩擦的理论描述需要彻底的大修。熔融水的不寻常性质是直到现在未被考虑的关键因素。例如，这将有助于更好地了解冬季运动中冰滑翔的现象，并且还将有助于提出提出的创新解决方案来增加摩擦，以避免在冰冷的道路上打滑。

参考：L. Canale，J.Comtet，A.Niguès，C.Cohen，C.Clanet，A. Siria和L. Bocquet，2019年11月4日，X.Doi，2019年11月4日，X.Doi，X.Doi：
10.1103 / physrevx.9.041025

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