科学家给出了冰面滑溜溜的现象终极解释!

科学家给出了冰面滑溜溜的现象终极解释!
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冬季运动 , 如滑雪、速滑、花样滑冰和冰壶 , 都需要冰和雪光滑的表面 。 虽然人们普遍认为冰的表面是光滑的 , 但事实并非如此 。
科学家给出了冰面滑溜溜的现象终极解释!】1886年 , 爱尔兰物理学家约翰·乔利(JohnJoly)提出了第一个关于冰上低摩擦力的科学解释 , 他认为当一个物体接触到冰面时 , 由于接触压力会使冰的表面融化 , 从而形成一个液体水层 。
目前的共识是 , 尽管冰表面的液态水确实减少了冰面上的滑动摩擦 , 但这种液态水并不是由于接触压力融化的 , 而是在滑动过程中产生的摩擦热造成的 。
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由阿姆斯特丹大学的丹尼尔波恩教授和MPI-P的米查波恩教授领导的研究小组现在已经证明 , 冰面上的摩擦力产生的原因要比目前假设的要复杂得多 。
为了研究这种温度依赖性滑移的起源 , 研究人员对冰表面的水分子进行了光谱测量 , 并与分子动力学(MD)模拟进行了比较 。 实验和理论的结合揭示了冰表面存在两种类型的水分子:附着在底层冰上的水分子(由三个氢键束缚)和流动水分子(只受两个氢键的束缚) 。
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随着温度的升高 , 两种表面分子相互转化 , 在冰面上最上层的水分子的移动 , 完全符合测量摩擦力的温度 , 水分子表面的流动性越大 , 摩擦越低 , 反之亦然 。