Новое исследование показывает, что лед скользкий из-за электрических зарядов, а не давления и трения.

Новое исследование показывает, что лед скользкий из-за электрических зарядов, а не давления и трения. В течение почти 200 лет преобладающим объяснением скользкости льда было то, что трение или давление со стороны конька, ботинка или шины плавили микроскопическую пленку воды на поверхности, создавая смазочный слой. Новое исследование Саарского университета опровергло эту давнюю идею. Вместо этого истинная причина кроется в электрических полях, генерируемых молекулярными диполями. Когда какой-либо объект контактирует со льдом, частичные заряды в его собственных молекулах взаимодействуют с высокоупорядоченным дипольным расположением молекул воды в кристалле льда. Это электростатическое перетягивание каната ослабляет верхний слой ледяной решетки, превращая его в тонкую, неупорядоченную, квазижидкую пленку — без необходимости нагрева или значительного давления. Примечательно, что этот механизм самосмазки работает даже при температурах, приближающихся к абсолютному нулю, где тепловая энергия практически отсутствует, а традиционные теории плавки под давлением или фрикционного нагрева полностью разрушаются. В этих экстремальных условиях лед остается скользким просто потому, что его поверхностные молекулы электрически уязвимы. Открытие фундаментально переписывает наше понимание одного из самых известных явлений природы. Помимо решения многовековых споров, он имеет непосредственные практические последствия: от разработки лучших зимних шин и нескользящих поверхностей, которые фактически работают на льду, до разработки превосходных лыж, коньков и даже передовых наноматериалов, которые надежно работают в криогенных средах. Раскрывая доминирующую роль межмолекулярных электрических сил, исследование открывает совершенно новые возможности для управления трением и адгезией в молекулярном масштабе - потенциально превращая поля из оборудования для зимних видов спорта в аэрокосмическую и нанотехнологию