محققان در آلمان و ایالات متحده توضیح جدیدی برای اینکه چرا مواد جامد نرم به راحتی به سطوح می چسبند اما جدا کردن آنها دشوار است، یافته اند. اگرچه کارشناسان مدتها فرض میکردند که فرآیندهای شیمیایی مختلف و خواص ویژه مواد میتوانند در این به اصطلاح پسماند چسبنده نقش داشته باشند، تیمی در دانشگاههای فرایبورگ، پیتسبورگ و آکرون اکنون نشان دادهاند که زبری سطح به تنهایی برای توضیح آن کافی است. . به گفته این تیم، این یافته می تواند اساساً طرز فکر ما را در مورد چسبندگی مواد نرم تغییر دهد.
اگر تا به حال متوجه شده اید که چسباندن یک شی به چیزی آسان است، اما پس از گیرکردن آن تقریباً غیرممکن است که آن را از روی آن جدا کنید، پسماند چسب را در عمل مشاهده کرده اید. یکی از رهبران تیم توضیح می دهد: "هر ماده نرمی این پسماند را هنگام برقراری تماس نشان می دهد." لارس پاستوکا، یک فیزیکدان در بخش مهندسی میکروسیستم در فرایبورگ. "نوار اسکاچ و یادداشت های چسبناک به راحتی متصل می شوند اما جدا کردن آنها دشوار است."
در سال 1966، دانشمندانی که به دنبال توضیح این رفتار بودند، قاعدهای به نام معیار Dahlquist ایجاد کردند. این معیار بیان میکند که اگر مادهای بسیار نرم باشد - که پاستوکا میگوید گاهی اوقات به مدول یانگ کمتر از 0.1 مگاپاسکال ترجمه میشود - وقتی در تماس قرار میگیرد، "پیوند" میشود و وقتی آزاد میشود این "پیوند" را حفظ میکند.
در مطالعه جدید، پاستوکا میگوید: «ما نشان میدهیم که «پیوند» واقعی وجود ندارد، اما این ناهمواری خط تماس را میبندد و توضیحی فیزیکی برای معیار Dahlquist ارائه میکند.
ناپایداری های "چسب-لغزش" انرژی را از بین می برد
برای رسیدن به این نتیجه، پاستوکا و همکارانش در فرایبورگ و لیوخوشه تعالی MatS مدلهایی را توسعه دادند که رشتههای مختلف مهندسی و فیزیک را به هم میپیوندند. این رشته ها شامل مکانیک استاندارد تماس و شکست و همچنین تحقیقات انتزاعی تر در مورد خطوط الاستیک در رسانه های تصادفی (موضوعی است که در شاخه فیزیک که با سیستم های پیچیده سروکار دارد) قرار دارد. نتایج این مدلها «پرشهای» گسستهای را نشان میدهد که به نام ناپایداری لغزش چوب شناخته میشوند که زمانی رخ میدهد که محیطهای اجسام کشسان با یکدیگر تماس دارند.
این بیثباتیهای لغزشی انرژی را از بین میبرند و منجر به هیسترزیس میشوند، و پاستوکا میگوید که گروه تئوری و مدلسازی او در فرایبورگ این فرضیه را مطرح کردند که آنها همچنین میتوانند در چسبندگی نقش داشته باشند. او میگوید: «برای تأیید این موضوع، از همکاران تجربی خود در Akron خواستیم اندازهگیریهای خود را بررسی کنند. آنها همچنین این پرش ها را دیدند.
فرضیه های گذشته
دانشمندان قبلاً پیشنهاد کرده بودند که پسماند چسبندگی در جامدات نرم ممکن است ناشی از اتلاف انرژی ویسکوالاستیک باشد - یعنی انرژی از دست رفته به گرما هنگام تغییر شکل یک ماده در طول تماس. اگر یک ماده در حین تماس فشرده شود و در حین رهاسازی منبسط شود، این تلفات انرژی با حرکت سطح تماس مقابله می کند و نیروی چسب را در حین جداسازی افزایش می دهد.
توضیح دیگر بر روی فرآیندی به نام پیری تماس متمرکز است که شامل تشکیل پیوندهای شیمیایی در سطح تماس است. بر اساس این فرضیه، هر چه تماس طولانی تر باشد، چسبندگی بیشتر خواهد بود.
اگرچه هر دو توضیح از نظر فیزیکی قابل قبول به نظر می رسند، "شبیه سازی های ما نشان می دهد که پسماند مشاهده شده را می توان بدون این مکانیسم های اتلاف انرژی خاص توضیح داد." آنتوان سانر، یک محقق فوق دکترا در فرایبورگ که بخش عمده ای از کار نظری این مطالعه را انجام داد. تنها منبع اتلاف انرژی در مدل عددی ما، حرکت پرش ناگهانی لبه تماس است که ناشی از ناهمواری سطح است.
ساده سازی طراحی چسب ها
از آنجا که سیستم های مواد طراحی شده برای چسبندگی اغلب به گونه ای ویسکوالاستیک طراحی می شوند، Pastewka می گوید کار جدید ممکن است طراحی چسب های (برگشت پذیر) را ساده کند. چنین چسبهایی ممکن است در جابجایی رباتهای نرم، جایی که نیاز به کنترل ظرفیت باربری اندامهای تماسی روباتها وجود دارد، استفاده شوند. کاربرد دیگر ممکن است سیستمهای انتخاب و مکان برای کارخانههای تولیدی باشد که به طور فزایندهای به رباتیک نرم متکی هستند.
حباب ها باعث چسبندگی باندها می شوند
فرآیندهای توصیفشده در این مطالعه نیز تحتتاثیر پلهای آبی سطحی قرار میگیرند، و محققان میگویند اکنون در حال بررسی تأثیر آب بر چسبندگی هستند - بهویژه به شکل چسبندگی مویرگی. پاستوکا میگوید: «از آنجایی که آب در همه جا وجود دارد، من معتقدم که اکثر اتصالات چسبنده حداقل تا حدی با واسطه آب هستند. بنابراین ممکن است بتوانیم مدلهای مشابه (و حتی سادهتر) برای مویرگها در رابطها بسازیم.»
همه اینها نتیجهای تا حدودی غافلگیرکننده برای یک پروژه تحقیقاتی است که به گفته پاستوکا، در ابتدا بر تریبوالکتریک متمرکز بود - پدیدهای که در آن سطوح در تماس با یکدیگر باردار میشوند. این اثر را می توان برای برداشت انرژی مورد بهره برداری قرار داد و همچنین به فرآیندهایی مربوط می شود که در هنگام رعد و برق ابرها را شارژ می کند و رعد و برق تولید می کند. پاستوکا میگوید: «تحقیقات قبلی نشان داده است که شارژ در الگوهای خاصی روی رابطها اتفاق میافتد، و ما فکر کردیم که ممکن است به نحوه جدا شدن رابطها مرتبط باشد. دنیای فیزیک. به همین دلیل است که تصمیم گرفتیم جزئیات فرآیندهای جداسازی را بررسی کنیم و ناپایداریهای لغزش را پیدا کردیم.»
کار به تفصیل در با پیشرفتهای علمی.
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
- PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
- PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://physicsworld.com/a/sticky-materials-un-stick-themselves-in-jumps/
- : دارد
- :است
- :جایی که
- $UP
- 1
- a
- قادر
- درباره ما
- چکیده
- مطابق
- حساب
- عمل
- تحت تاثیر قرار
- AL
- تقریبا
- تنها
- همچنین
- an
- و
- دیگر
- کاربرد
- هستند
- مناطق
- AS
- At
- ضمیمه کردن
- بهمن
- BE
- شدن
- رفتار
- باور
- بدن
- سهام
- هر دو
- شاخه
- پل
- اما
- by
- نام
- CAN
- ظرفیت
- ایجاد می شود
- معین
- تغییر دادن
- بار
- متهم
- بررسی
- شیمیایی
- فرآیندهای شیمیایی
- خوشه
- همکاران
- آینده
- پیچیده
- نتیجه
- تکرار
- ساختن
- تماس
- کنترل
- میتوانست
- مقابله کن
- تیره تر
- معامله
- مصمم
- شرح داده شده
- طرح
- طراحی
- دقیق
- جزئیات
- توسعه
- نمودار
- DID
- مختلف
- مشکل
- در طی
- هر
- به آسانی
- ساده
- لبه
- اثر
- به کار گرفته شده
- انرژی
- مهندسی
- کافی
- حتی
- تا کنون
- وجود دارد
- گسترش می یابد
- تجربی
- کارشناسان
- توضیح دهید
- توضیح داده شده
- توضیح می دهد
- توضیح
- توضیحات
- سوء استفاده قرار گیرد
- بررسی
- حد
- پیدا کردن
- مناسب
- متمرکز شده است
- برای
- استحکام
- فرم
- تشکیل
- یافت
- شکستگی
- اساساً
- آلمان
- دریافت کنید
- بیشتر
- گروه
- بود
- جمع آوری
- آیا
- he
- بالاتر
- خود را
- چگونه
- HTTPS
- i
- if
- نشان دادن
- تصویر
- غیر ممکن
- in
- شامل
- افزایش
- به طور فزاینده
- نشان دادن
- نفوذ
- اطلاعات
- رابط
- به
- شامل
- موضوع
- IT
- JPG
- پرش
- جهش
- شناخته شده
- رهبری
- کمترین
- کمتر
- نهفته است
- رعد و برق
- لاین
- خطوط
- طولانی
- دیگر
- نگاه کنيد
- تلفات
- از دست رفته
- ساخته
- حفظ
- ساخت
- ساخت
- تولید
- نقشه ها
- ماده
- مصالح
- حداکثر عرض
- ممکن است..
- اندازه گیری
- مکانیک
- مکانیسم
- رسانه ها
- قدرت
- مدل
- مدل سازی
- مدل
- بیش
- اکثر
- جنبش
- بسیار
- نیاز
- جدید
- نه
- یادداشت
- اکنون
- هدف
- اتفاق می افتد
- of
- خاموش
- غالبا
- on
- یک بار
- فقط
- نارنجی
- در اصل
- دیگر
- ما
- نتیجه
- ویژه
- الگوهای
- پدیده
- فیزیکی
- از نظر جسمی
- فیزیکدان
- فیزیک
- دنیای فیزیک
- پین
- گیاهان
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- محتمل
- بازی
- قبلا
- روند
- فرآیندهای
- تولید کردن
- پروژه
- املاک
- تحت فشار قرار دادند
- تصادفی
- رسیدن به
- واقعی
- قرمز
- مربوط
- آزاد
- منتشر شد
- تکیه بر
- برداشتن
- تحقیق
- پژوهشگر
- محققان
- شبیه
- نتایج
- رباتیک
- ربات ها
- نقش
- قانون
- دید
- گفتن
- می گوید:
- علم
- دانشمندان
- به دنبال
- نشان
- نشان داد
- نشان داده شده
- مشابه
- ساده تر
- ساده کردن
- شبیه سازی
- نرم
- چیزی
- گاهی
- تاحدی
- صدا
- منبع
- خاص
- استاندارد
- ایالات
- چسبنده
- رشته ها
- مهاجرت تحصیلی
- چنین
- ناگهانی
- سطح
- تعجب آور
- سیستم های
- تیم
- می گوید
- نسبت به
- که
- La
- شان
- خودشان
- نظری
- نظریه
- آنجا.
- از این رو
- اینها
- آنها
- فکر می کنم
- این
- اگر چه؟
- فکر
- کوچک
- بدین ترتیب
- به
- با هم
- موضوع
- درست
- همه جا
- زیر
- دانشگاه ها
- us
- مختلف
- بسیار
- آب
- مسیر..
- we
- بافت
- خوب
- چه زمانی
- که
- WHO
- چرا
- اراده
- با
- در داخل
- بدون
- مهاجرت کاری
- جهان
- خواهد بود
- متورق
- زفیرنت