Учёные Саарского университета в Германии опровергли общепринятую двухвековую теорию, объясняющую скользкость льда. Согласно новому исследованию, опубликованному в Physical Review Letters, ключевая причина кроется не в плавлении под давлением или трении, а в молекулярных дипольных взаимодействиях на границе раздела фаз.
Компьютерное моделирование, проведённое группой профессора Мартина Мюзера, продемонстрировало, что традиционный взгляд о разрушении кристаллической решётки под нагрузкой неверен. Вместо этого диполи молекул воды во льду вступают во взаимодействие с диполями материала, например, подошвы обуви. Это вызывает «разупорядочивание» строгой структуры кристалла, переводя поверхностный слой в аморфное, а затем и в жидкое состояние.
Таким образом, жидкая плёнка формируется не из-за таяния, а вследствие нарушения молекулярного порядка. Этот механизм работает даже в экстремальные морозы ниже минус 40 градусов. При таких температурах жидкость приобретает высокую вязкость, подобно мёду, что делает катание невозможным, однако скользкий слой все равно присутствует.
«Мы показали, что ни давление, ни трение не играют значительной роли. Всё дело в дипольных взаимодействиях», — подчеркнул Мюзер.
Ранее учёные выявили, что в осадках по всему миру начала расти концентрация трифторуксусной кислоты (TFA). Высокие показатели были зафиксированы от дождя и снега до талой воды в Арктике.
