Международная группа исследователей зафиксировала уникальное физическое состояние, при котором коэффициент трения между поверхностями сохраняет стабильность вне зависимости от скорости их перемещения. Как сообщает издание «Наука Mail», данный прорыв стал возможен благодаря манипуляциям с температурным режимом монокристаллов слюды.
В основе классической физики лежит закон Амонтона — Кулона, который постулирует, что сила трения сухих тел не меняется при изменении темпа их скольжения. Однако в реальном мире это правило работает лишь частично: для большинства материалов характерна прямая зависимость силы трения от скорости движения. В ходе проведенного эксперимента ученые нагрели монокристаллы слюды до 200 градусов Цельсия и обнаружили, что при достижении этой температурной отметки зависимость трения от скорости исчезает.
Причину аномалии удалось выявить с помощью электронного микроскопа. Выяснилось, что при обычных температурах кристаллическая релодка слюды содержит специфические волнообразные дефекты, называемые рипплокциями. При нагревании материала эти дефекты деструктурируются, что и приводит к стабилизации трения. Поскольку закон Амонтона — Кулона является лишь эмпирическим правилом, а не фундаментальным законом, он не учитывает микроскопические процессы, такие как динамика дефектов решетки или разрыв межповерхностных связей в зонах контакта.
Авторы научной работы подчеркивают, что исследование наглядно демонстрирует роль дефектов в сложных механизмах трения. Полученные данные открывают перспективы для создания инновационных смазочных материалов. Использование составов, чьи свойства остаются неизменными при различных скоростях работы механизмов, способно существенно снизить уровень износа деталей и сократить энергопотребление систем. В ближайших планах ученых — проверка данного эффекта на других типах слоистых структур и детальное изучение влияния кристаллографических дефектов на силу трения.
Параллельно с достижениями в материаловедении, научное сообщество отмечает важные события в области астрофизики. Согласно информации Reuters, 1 сентября исследователи в Южной Дакоте зафиксировали на глубине около 1,6 км взаимодействие, которое может указывать на присутствие гипотетической частицы — одного из потенциальных кандидатов на роль темной материи. Сама темная материя остается невидимой для стандартных приборов, так как не излучает и не отражает свет, проявляя себя лишь через гравитационное влияние на галактики.
В поддержку глобальных исследований космоса, 30 августа агентство NASA вывело на орбиту телескоп «Роман». Этот инструмент предназначен для глубокого изучения темной материи, картографирования миллиардов галактик, поиска экзопланет и исследования черных дыр, что обеспечит науку колоссальным объемом данных для последующего анализа.
