Ωχ! γλιστράει!!!!
Γιατί γλιστράει ο πάγος;
Από την εποχή του Faraday οι επιστήμονες προσπάθησαν να κατανοήσουν την ολισθηρότητα του πάγου. Η «ολισθηρή» φύση του πάγου αποδίδεται στο σχηματισμό ενός λεπτού στρώματος υγρού νερού που δημιουργείται από την τριβή στην επιφάνειά του. Μελετώντας σε μοριακό επίπεδο το νερό, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα μόρια του πάγου διατάσσονται σε εξαγωνικά και κυβικά στρώματα. Αυτές οι δύο δομές δεν ευθυγραμμίζονται τέλεια, ενώ ταυτόχρονα τα επιφανειακά μόρια του πάγου δέχονται δυνάμεις μόνο από την «κάτω» πλευρά από τα άλλα μόρια, με αποτέλεσμα να είναι λιγότερο «σφιχτά» συνδεδεμένα σε σχέση με τα μόρια του εσωτερικού. Έτσι, στην επιφάνεια του πάγου δημιουργείται ένα «σχεδόν υγρό» στρώμα από μόρια τα οποία μετατοπίζονται εύκολα, καθιστώντας την επιφάνεια του πάγου πιο ρευστή και συνεπώς ολισθηρή.
Οι ιδιότητες αυτού του λεπτού στρώματος νερού δεν είχαν μελετηθεί ποτέ πριν, όπως το πάχος του, που παρέμενε σε μεγάλο βαθμό άγνωστο, ενώ οι ιδιότητές του, ακόμη και η ίδια η ύπαρξή του, ήταν αντικείμενο συζήτησης. Επιπλέον, αφού το υγρό νερό είναι γνωστό ότι είναι «φτωχό» λιπαντικό, πώς θα μπορούσε αυτό το υγρό φιλμ να μειώσει την τριβή και να κάνει τον πάγο να γλιστράει; Σήμερα με καινούργιες έρευνες και συσκευές, οι επιστήμονες μελέτησαν το συγκεκριμένο στρώμα νερού και οδηγήθηκαν σε ενδιαφέροντα συμπεράσματα όπως το πάχος του, που μετράει μερικές εκατοντάδες νανόμετρα (πιο λεπτό απ’ ότι είχαν δείξει οι θεωρητικές εκτιμήσεις). Η περαιτέρω πειραματική μελέτη έδειξε ότι αυτό το φιλμ νερού δεν είναι καθόλου «απλό νερό», αλλά αποτελείται από νερό που είναι τόσο παχύρρευστο όσο το λάδι, με πολύπλοκες ιξωδο-ελαστικές ιδιότητες. Αυτή η απροσδόκητη συμπεριφορά υποδηλώνει ότι ο επιφανειακός πάγος δεν μετατρέπεται εντελώς σε υγρό νερό αλλά αντ’ αυτού καταλήγει σε μια μικτή κατάσταση, ένα μείγμα παγωμένου νερού και θρυμματισμένου πάγου. Το μυστήριο της ολίσθησης στον πάγο μπορεί επομένως να βρεθεί στη «παχύρρευστη» φύση αυτού του φιλμ νερού.
Περισσότερη γνώση, στις διευθύνσεις: https://phys.org/news/2019-11-ice-slippery.html
http://www.hriyc.org/Why%20Ice%20is%20Slippery.htm
https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.9.041025
