ริ้วรอย - บนเสื้อผ้าหรือผิวของเรา - แพร่หลายในชีวิต แต่ซับซ้อนในวิทยาศาสตร์ การศึกษาใหม่ของฟิสิกส์ของริ้วรอยช่วยรีดความไม่แน่นอนบางอย่าง
โดยเฉพาะอย่างยิ่งนักวิทยาศาสตร์ได้สงสัยว่าพื้นผิวที่มีรอยย่นปรับตัวขึ้นอย่างไรเมื่อมันตรงกับพื้นผิวเรียบ ในการทดสอบสิ่งนี้ทีมนักฟิสิกส์วางฟิล์มบาง ๆ ของพลาสติก (สไตรีน) ที่มีรอยย่นบนพื้นผิวที่เรียบและดูว่าริ้วรอยจะราบรื่นขึ้นอย่างไร
"เราตระหนักถึงบางสิ่งเกี่ยวกับวิธีการสิ้นสุดของริ้วรอย - คุณมีอาร์เรย์ของริ้วรอยและพวกเขาหยุดในบางจุด - และคำถามก็คือริ้วรอยจะจางหายไปที่ขอบเช่นด้านบนของม่านหรือขอบของแผ่น? "นักวิจัย Narayanan Menon นักฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์
ริ้วรอย
ในการทดลองนักฟิสิกส์บีบอัดแผ่นพลาสติกในทิศทางเดียวเพื่อสร้างริ้วรอยในตอนแรก จากนั้นพวกเขาก็อนุญาตให้แผ่นงานปรับตัวเมื่อวางไว้บนน้ำเรียบ (ความตึงผิวเป็นผลมาจากความจริงที่ว่าโมเลกุลของเหลวที่พื้นผิวของร่างกายไม่มีโมเลกุลที่คล้ายกันด้านบนเพื่อจับเข้าด้วยกันดังนั้นพวกเขาจึงยึดโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงไว้ที่พื้นผิว
นักวิจัยค้นพบริ้วรอยในพลาสติกช้าลงอย่างช้าๆโดยมีขนาดเล็กลงและเล็กลงในน้ำตกที่เริ่มต้นตรงกลางด้วยริ้วรอยที่ใหญ่ที่สุดและย้ายออกไปที่ขอบด้วยริ้วรอยเล็กและเล็กลง
“ มีน้ำตกจากริ้วรอยหยาบไปจนถึงริ้วรอยที่ดีมากจนกระทั่งคุณแทบจะไม่เห็นพวกเขาเลย” Menon บอกกับ Livescience "ส่วนที่ไม่เคยมีมาก่อนและไม่คาดคิดคือมันเป็นน้ำตกที่ราบรื่น"
หลักการเดียวกันนี้จะนำไปใช้กับผิวที่หย่อนคล้อยนักวิจัยกล่าวขณะที่เนื้อใต้ผิวหนังทำหน้าที่เหมือนน้ำใต้ฟิล์มพลาสติกในการทดลองกับริ้วรอยด้านบน
ฟิสิกส์ริ้วรอย
เพื่อให้เข้าใจถึงการเหี่ยวย่นนักวิทยาศาสตร์ต้องคำนึงถึงกองกำลังทางกายภาพในการเล่น ในอีกด้านหนึ่งแรงโน้มถ่วงมีน้ำหนักทุกอย่างลงที่ชื่นชอบตื้นเขินบ่อย ๆ ที่กอดใกล้กับพื้น ในทางกลับกันความแข็งแกร่งของพลาสติกและต้นทุนพลังงานของการดัดงอฟิล์มนั้นเป็นสิ่งที่ดีกว่ายอดเขาที่สูงขึ้นในรอยพับเหล่านี้
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของวัสดุริ้วรอยจะพบความสมดุลระหว่างกองกำลังเหล่านี้และค่อยๆปีเตอร์ออกไปเมื่อพวกเขาตรงตามขอบนักวิจัยพบ ริ้วรอยมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนจากรอยพับโค้งขนาดใหญ่ (เช่นคลื่นมหาสมุทร) ในศูนย์กลางเป็นความถี่ที่สูงขึ้นระลอกคลื่นที่คมชัดขึ้นที่ขอบ
“ ริ้วรอยเหล่านี้มีขนาดเล็กลงและเล็กลงอย่างไม่น่าเชื่อและเล็กกว่าขณะที่พวกเขาเข้าใกล้ขอบ” เบ็นจามินเดวิดโวชต์นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์กล่าว
แม้ว่าฟิล์มในการทดลองจะเป็นพลาสติกที่บางมากที่เรียกว่า Nanofilm แต่การค้นพบนี้ควรนำไปใช้กับวัสดุทุกรูปแบบ
“ เรารู้ว่าสิ่งนี้คล้ายกับสิ่งมหภาคเช่นริ้วรอยในม่าน” Davidovitch กล่าว
การวิจัยมีรายละเอียดในฉบับวันที่ 16 กรกฎาคมของวารสารการทบทวนทางกายภาพ ผู้เขียนนำในบทความคือ Jiangshui Huang ซึ่งเป็นมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์
- Twisted Physics: 7 การค้นพบที่น่าเหลือเชื่อเมื่อเร็ว ๆ นี้
- 10 อันดับความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในวิทยาศาสตร์
- ที่ซึ่งฟิสิกส์พบกับงานศิลปะ
