Физики 200 лет распространяли чушь о причинах скольжения на льду — теперь-то всё стало ясно

На протяжении почти двух веков считалось, что скольжение на льду происходит из-за того, что трение или давление от коньков, ботинок или шин плавят его тончайший верхний слой, создавая микроскопическую плёнку, которая служит смазкой. Однако новое исследование, проведённое в Саарландском университете в Германии, опровергло эту теорию. Учёные выяснили, что истинная причина скольжения на льду кроется в электрических полях, которые создают молекулярные диполи в зоне контакта со льдом. Когда что-либо соприкасается со льдом, частичные заряды его молекул начинают взаимодействовать с упорядоченным расположением диполей молекул воды в кристаллической решётке льда. Это электростатическое взаимодействие разрыхляет верхний слой кристаллической решётки, превращая его в тонкую и неупорядоченную квазижидкую (аморфную) плёнку. Ранее физики объясняли эффект «разжижения» нагреванием от давления на лёд или от трения. Однако новое исследование показало, что механизм «самосмазывания» работает даже при температурах, близких к абсолютному нулю, когда тепловая энергия практически отсутствует. В таких условиях лёд остаётся скользким из-за того, что молекулы на его поверхности уязвимы к воздействию статического электричества от контактной поверхности. Это открытие не только меняет наше понимание одного из самых привычных природных явлений, но и имеет практическую ценность. Оно может быть использовано для создания более качественных зимних шин и нескользящих покрытий, которые будут работать на льду в соответствии с законами физики. Кроме того, оно поможет разработать коньки, лыжи и материалы для работы в криогенных средах с превосходным скольжением.