قام علماء من جامعة سارلاند بمراجعة تفسيرٍ يعود تاريخه إلى ما يقرب من مئتي عام لسبب التزحلق على الجليد. وتبين أن المشكلة ليست في الضغط أو الاحتكاك.
كيفية التزحلق على الجليد
كشف العلماء في بحثهم الجديد أن السبب يعود إلى تفاعل ثنائيات الأقطاب الجزيئية عند الحد الفاصل بين الجليد والسطح المُلامس. نشر هذا العمل في مجلة “Physical Review Letters “PRL.
فيما كان يعتقد تقليديًا أنه عند المشي على الجليد، يدمر ضغط الأحذية أو الاحتكاك الطبقة العليا من الشبكة البلورية. محولًا إياها إلى طبقة رقيقة من الماء.
لكن النماذج الحاسوبية التي أجراها فريق البروفيسور مارتن مويزر. أظهرت أن الدور الرئيسي يكمن في تفاعل ثنائيات أقطاب جزيئات الماء في الجليد البلوري مع ثنائيات أقطاب مادة النعل.
في حين يسبب هذا التفاعل اضطرابًا في البنية المنظمة للبلورة، محولًا إياها إلى شكل غير متبلور، وفي النهاية إلى شكل سائل.
في الوقت نفسه لا يتشكل الغشاء بسبب ذوبان الجليد تحت الضغط، بل بسبب اختلال ترتيب الجزيئات. تستمر هذه العملية. حتى في درجات حرارة منخفضة للغاية، تصل إلى -40 درجة مئوية وما دون.
رغم أن السائل الناتج يصبح لزجًا، يشبه العسل تقريبًا، وأن التزلج في مثل هذه الظروف يكاد يكون مستحيلًا، إلا أن الغشاء الرقيق لا يزال موجودًا.
وأكد العلماء أنهم أثبتوا أن الضغط والاحتكاك لا يلعبان دورًا مهمًا. الأمر كله يتعلق بتفاعلات ثنائي القطب.
المصدر: gazeta.ru