(Phys.org) - Een team van onderzoekers van het Max Planck Institute for Polymer Research heeft door experimenten ontdekt dat wrijving in glijdende druppels in sommige opzichten vergelijkbaar is met die van vaste objecten. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurfysica , de groep beschrijft experimenten die ze in hun laboratorium hebben uitgevoerd met druppels op vaste oppervlakken en wat ze ervan hebben geleerd.

Een van de dingen die beginnende natuurkundestudenten leren, is dat er een bepaalde hoeveelheid kracht nodig is om een ​​vast object op een ander te laten glijden, maar er is minder kracht nodig om het in beweging te houden - berekeningen kunnen aantonen hoeveel voor verschillende materialen met behulp van standaardformules. Helaas, zoals de onderzoekers met deze nieuwe inspanning opmerken, hetzelfde kan niet gezegd worden voor vloeistoffen die op vaste voorwerpen rusten. In feite, ondanks dat we al meer dan 200 jaar een duidelijk begrip hebben van wrijving tussen vaste objecten, onderzoekers weten weinig over het toepassen van soortgelijke principes op vloeistoffen die op vaste stoffen rusten. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden te ontdekken of er een vergelijkbare relatie tussen hen zou kunnen zijn als is gevonden voor vaste stoffen.

Een van de problemen bij het meten van de kracht die nodig is om een ​​druppel te verplaatsen, is de aard van druppels:je kunt er niet zomaar op duwen om het te laten bewegen. In de natuur, druppels hebben de neiging om bergafwaarts te bewegen als gevolg van de zwaartekracht, geen factor die gemakkelijk kan worden aangepast. Om dit probleem te omzeilen, het team zette druppels op met een capillair in het midden van de druppel en bewoog het substraat vervolgens zijwaarts tegen de druppel - de druk tegen het substraat kon worden gemeten met een laser, een manier bieden om wrijving te testen.

Na meerdere experimenten met verschillende materialen te hebben uitgevoerd, de onderzoekers vonden aanwijzingen dat de relatie tussen een druppel en een vloeistof iets gemeen had met de relatie tussen vaste stoffen, namelijk dat de initiële kracht om ze te laten glijden groter was dan die nodig was om ze in beweging te houden als ze eenmaal begonnen waren. Ze melden dat dit het geval is voor een breed scala aan drops en substraten. Het team erkent dat hun experimenten slechts het begin zijn om de aard van wrijving tussen druppels en vaste objecten volledig te begrijpen.

© 2017 Fys.org