Furcsa jelenség a jégen!

Feltettük már magunknak a kérdést: Miért csúszik a jég? Egy izgalmas új kutatás, melyet Martin Müser professzor és csapata végzett, felfedte, hogy a jég csúszóssága valójában a jég és a hozzá érintkező felületek, például cipőtalpak, közötti molekuláris dipólus-kölcsönhatásoknak köszönhető, nem pedig a nyomás vagy a súrlódás miatt kialakuló olvadásnak.

Új megvilágításba helyezett elméletek

Ez a felfedezés megkérdőjelezi James Thomson évszázadokkal ezelőtti nézeteit, amelyek szerint a nyomás, a súrlódás és a hőmérséklet határozza meg a jég olvadását. Müser magyarázata szerint a nyomás és a súrlódás nem játszik jelentős szerepet a vékony vízréteg kialakulásában. Számítógépes szimulációik szerint a dipólusok kölcsönhatása a jég felületének megolvadásához vezető folyamat kulcseleme.

Molekuláris dipólusok: Mi is ez?

A molekuláris dipólusok olyan molekulák, amelyek részlegesen pozitív és negatív töltésű területeket tartalmaznak, így polarizált magatartást mutatnak. Hidegben a vízmolekulák rendezett kristályosodás során szép, szabályos jégréteget alkotnak. Amikor viszont egy tárgy, például síléc, korcsolya vagy cipőtalp rákerül a jégre, a fizikai erő nem a hagyományos módon hat, hanem a dipólusok közötti kölcsönhatás zavarja meg az eddig rendet, amely amorf, azaz gyakorlatilag olvadt állapotot eredményez.

A jég és a síelés: új lehetőségek!

A kutatás rávilágít arra is, hogy a korábban elterjedt nézet, miszerint -40 °C alatt lehetetlen síelni, mert túl hideg van ahhoz, hogy megfelelő olajos réteg alakuljon ki, téves. Az új felfedezések azt mutatják, hogy még ilyen extrém hideg hőmérsékleten is létrejön a folyadékréteg — igaz, olyannyira viszkózus, mint a méz.

Miért érdemes odafigyelni?

Ha télen megcsúszunk, talán nem foglalkozunk az okokkal — legyen az nyomás, súrlódás vagy molekuláris kölcsönhatás. A fizika számára azonban ennek megértése létfontosságú. A Saarlandi Egyetem kutatása új perspektívákat nyithat az anyag- és felületi fizika terén, és a tudományos világ máris felfigyeltek az eredményekre!