Dit is de wrijving met wrijving - wetenschappers weten niet echt hoe het werkt. Zeker wel, mensen gebruiken de kracht van wrijving sinds ze twee stokken tegen elkaar wrijven om het eerste vuur te maken, maar de fysica van wrijving blijft grotendeels in het ongewisse.

In een nieuwe krant in Natuurmaterialen , Brandeis University-professor Zvonomir Dogic en zijn laboratorium onderzochten wrijving op microscopisch niveau. Ze ontdekten dat de kracht die wrijving veroorzaakt veel sterker is dan eerder werd gedacht. De ontdekking is een belangrijke stap in de richting van het begrijpen van de fysica van de cellulaire en moleculaire wereld en het ontwerpen van de volgende generatie microscopische en nanotechnologieën.

Het onderzoek werd uitgevoerd als onderdeel van het Brandeis University Materials Research Science and Engineering Center.

Dogic en zijn team richtten zich op de wrijvingskrachten van actinefilamenten, essentiële cellulaire bouwstenen die verantwoordelijk zijn voor veel biologische functies, waaronder spiercontractie, celbeweging en celdeling. Bij al deze processen moeten filamenten bewegen en tegen elkaar schuiven, wrijving genereren. Wetenschappers gingen ervan uit dat de wrijvingskrachten van deze bewegingen minimaal waren, werkt meer als een zwakkere hydrodynamische wrijving - zoals een object door water trekken - dan de grotere vaste wrijving - die een object over een bureau duwt.

Maar Dogic en zijn team zagen het tegenovergestelde. Ze ontwikkelden een nieuwe techniek om wrijving te meten, en toen ze twee actinefilamenten tegen elkaar sleepten, ze observeerden wrijvingskrachten bijna 1, 000 keer groter dan verwacht - dichter bij vaste wrijving dan hydrodynamische wrijving.

Dit is te wijten, gedeeltelijk, interfilament interactie. Stel je filamenten voor als twee kralensnoeren, de een boven de ander, in tegengestelde richtingen getrokken. Terwijl de snaren bewegen, de kralen moeten op en over hun tegenhangers op de tegenoverliggende snaar gaan, zorgt voor nog meer wrijving. Door deze interfilamentinteractie te observeren, Dogic en zijn team waren in staat om de wrijvingskrachten te meten en af ​​te stemmen, het veranderen van de krachten om meer of minder wrijving op te nemen.

"Vóór dit onderzoek we hadden geen goede manier om wrijving te beheersen of te begrijpen, " zegt Dogic. "We moeten nog veel meer begrijpen, maar nu, een van onze oudste wetenschappen wordt minder ondoorzichtig."