Ice가 미끄러 져 200 년 후에 드러난 진짜 이유

Müser 교수와 그의 동료 Achraf Atila와 Sergey Sukhomlinov의 동료들의 이러한 통찰력은 거의 2 세기 전에 켈빈 경의 형제 인 제임스 톰슨 (James Thompson)의 형제에 의해 설립 된 패러다임을 뒤집습니다.

Martin Müser는“압력이나 마찰이 얼음 위에 얇은 액체 층을 형성하는 데 특히 중요한 역할을하지 않는다는 것이 밝혀졌습니다. 대신, 팀의 컴퓨터 시뮬레이션은 분자 쌍극자 가이 미끄러운 층의 형성 뒤에있는 주요 동인이므로 겨울에 우리의 발을 잃게됩니다. 그러나 쌍극자는 정확히 무엇입니까? 분자 쌍극자는 분자가 부분 양성 및 부분 음전하의 영역을 가질 때 발생하여 분자에 특정 방향을 가리키는 전반적인 극성을 제공합니다.

무슨 일이 일어나고 있는지 더 잘 이해하려면 얼음이 어떻게 구성되어 있는지 아는 데 도움이됩니다. 섭씨 제로 미만의 물 분자 (H2O)는 분자가 서로 깔끔하게 정렬되어 고체의 결정질 구조를 만들어내는 고도로 정렬 된 결정 격자로 자신을 배열합니다. 누군가이 질서 정연한 구조를 밟을 때, 그것은 분자의 최상층을 방해하는 신발의 압력이나 마찰이 아니라 신발의 쌍극자 방향이 얼음에있는 것과 상호 작용하는 것입니다. 이전에 잘 정리 된 구조는 갑자기 무질서하게됩니다. Müser는 ‘3 차원에서는 이러한 쌍극자 쌍극자 상호 작용이 “좌절”이된다고 말하면서 경쟁력이 시스템이 완전히 주문 된 안정적인 구성을 달성하지 못하게하는 물리학의 개념을 언급했다. 미세한 수준에서, 얼음의 쌍극자와 신발 단독 재료의 쌍들 사이의 힘은 얼음과 신발 사이의 계면에서 질서 결정 구조를 방해하여 얼음이 무질서하고, 비정질 및 궁극적으로 액체가되게한다.

이 팀의 연구는 거의 200 년 동안 허용 된 지식을 뒤집는 것 외에도 또 다른 오해를 배제합니다. ‘지금까지 -40 ° C 미만의 스키는 얇은 윤활 액체 필름이 스키 아래에 형성 되기에는 너무 차갑기 때문에 불가능하다고 가정했습니다. Müser 교수는 말합니다.

‘쌍극자 상호 작용은 매우 낮은 온도에서 지속됩니다. 놀랍게도, 액체 필름은 여전히 ​​얼음과 스키 사이의 인터페이스에서 여전히 절대 제로 근처에도 형성됩니다. ‘라고 Müser는 말합니다. 그러나 이러한 저온에서 필름은 꿀보다 점성이 더 높습니다. 우리는 그것을 물과 스키가 실제로 불가능한 것으로 인식하지 못했지만 영화는 존재합니다.

겨울에 미끄러 져 넘어져 부상을 간호하는 사람의 경우 압력, 마찰 또는 쌍극자가 비난을받는지는 거의 중요하지 않습니다. 그러나 물리학의 경우 구별이 중요합니다. Saarland 연구팀 의이 발견의 의미는 여전히 전개되고 있으며 과학계는 주목을 받고 있습니다.