Лед скользкий. Это азбучная истина. Но в чем причина?

Некоторые ученые объясняли это тем, что при трении о ледяную поверхность, например, при катании на коньках, сверху образуется тонкий слой воды.

Другие подвергали сомнению эту теорию, поскольку ее сторонники не могли предъявить существенных доказательств. Им не удавалось ни измерить толщину этой водяной пленки, ни определить ее свойства. Противники же утверждали, что вода – не масло, для смазки не годится и уменьшить трение не может.

Кто же прав и почему лед скользкий?

Что делает лед скользким?

Этот спор был решен работой французских ученых из Национального центра научных исследований и Высшей нормальной школы при участии Политехнической школы, опубликованной в журнале Physical Review X. Они доказали, что пленка воды поверх льда действительно существует. Она гораздо тоньше, чем предполагалось, и более вязкая по сравнению с обычной водой.

Ученые из Физической лаборатории Высшей нормальной школы совместно с группой из Лаборатории гидродинамики создали прибор, включающий в себя камертон, вроде того, что применяется для настройки музыкальных инструментов.

Этот прибор невелик, всего несколько сантиметров в длину, но он способен с исключительной точностью измерять силы, действующие при скольжении по ледяной поверхности – с точностью до нанометра!

Нанометр – это микроскопическое расстояние, равное одной миллиардной части метра или длине цепочки из десяти молекул водорода.

С помощью этого прибора исследователи впервые наглядно доказали, что теория о пленке воды, образующейся при трении об лед, верна, – но с оговорками.

Однако не обошлось без сюрпризов.

Просто вода? Нет, всё совсем непросто

Пленка оказалась гораздо тоньше, чем ожидалось – от нескольких сотен нанометров до микрона, что в 100 раз меньше толщины волоска.

Не ожидали ученые и того, что вода в пленке не была обычной водой. Она была вязкой и эластичной как масло.

Это означает, что лед на поверхности не тает полностью, а пребывает в переходном состоянии.

Это бывший лед, еще не вполне ставший водой. Или вода, еще не «забывшая», что совсем недавно была ледяной глыбой. В вязкости этой воды и заключается разгадка скольжения по ледяной поверхности.

Из этого следует, что прежние теории, объяснявшие свойства замороженной воды, хотя и оказались верны в принципе, нуждаются в уточнении.

Нужно учесть специфические особенности талой воды. Это может иметь и практическое значение для зимних видов спорта (хоккей, фигурное катание), а также для предотвращения аварий при гололеде на дорогах путем увеличения трения.

Теперь вы точно знаете, почему лед скользкий! При трении на нем образуется особая водообразная пленка тоньше человеческого волоса, обладающая свойствами масла. Сможете блеснуть в компании своим экспертным знанием!

Прочтите также:

• Откуда взялись авокадо?
• В Марокко солнце, в Питере дожди
• Ученые подтвердили: мы — то, что мы едим
• Иммиграция в США стала результатом изменений климата