Основная тайна силы трения раскрыта

Основная тайна силы трения раскрытаФизики из США и Китая открыли тайну отрицательного коэффициента трения. Это эффект, который проявляется при взаимодействии атомно-силового микроскопа, имеющего графитовую поверхность и толщиной слоя в один атом. Сила трения при ослаблении нажатия устройства сканирования на поверхность не уменьшается, а увеличивается.

Все знают, что при увеличении нагрузки на поверхность, трение тоже увеличивается. Но то, что обычно для макромира, в микромире может проявляться отлично. Это относится и к зависимости трения от силы давления.

Ученым давно заметили парадокс — при нажатии кантилевером (это механический микрозонд, который сканирует поверхность) атомно-силового микроскопа на поверхность из графита, мы наблюдаем эффект противоположен тому, что при нажатии на стол пальцем.

Конечно, подобное явление наблюдалось и раньше. Работающие с атомными микроскопами, в курсе того, что трение способно периодически изменяться по мере движения кантилевера по поверхности кристаллической решетки. Коэффициент трения (или скорость с которой изменяется эта сила в зависимости от нагрузки на поверхность) при этом способен нелинейно изменяться, уменьшение трения с ростом нажатия, или отрицательный коэффициент трения, раньше никогда не наблюдалось.

Долго физики не понимали этого. Но не так давно ученые из КНР и США, Дэн Чжао и Рейчел Каннара, случайно разгадали эту загадку.

Началось это тем, что Дэн Чжао измеряя коэффициент трения между графитовой поверхность и алмазной частью острого кончика кантилевера микроскопа неожиданно обнаружил, что когда нагрузка увеличивается, трение сначала растет, но при последующем понижении нагрузки оно не уменьшается. При понижении нажатия сила трения продолжает увеличиваться. Еще Дэн Чжао обнаружил, что после первого измерения увеличение трения было систематическим: оно росло соразмерно снижению нагрузки до момента полнейшего расцепления кантилевера и графита.