Depositphotos
Исследователи установили, что звук, который возникает при быстром отклеивании скотча — результат ударных волн вследствие микротрещин, распространяющихся вдоль ленты со сверхзвуковой скоростью.
Первую прозрачную клейкую ленту в 1930 году разработал инженер компании 3M Ричард Дрю. Изначально она предполагалась для тогдашних автомобилей, поскольку имеющиеся клеи были настолько липкими, что при отклеивании отслаивали краску. Поэтому поврежденные участки приходилось подкрашивать вручную. Дрю изобрел клей на основе наждачной бумаги с необходимой липкостью и использовал его в качестве покрытия рулона целлофановой ленты.
Инженер совместно с коллегой из 3M Джоном Борденом также создал диспенсер для ленты в виде улитки. Лента приобрела широкую популярность во времена Великой депрессии. Ее использовали во время ремонта повседневных вещей.
Скотч также вызвал широкий интерес у физиков, которые еще в 1939 году заметили, что при отклеивании ленты может возникать свет — светящаяся линия в месте отрыва конца ленты от рулона. Это явление, впервые зафиксированное в 17 веке, известно как триболюминесценция, генерация света при измельчении, разрыве, трении или царапании материала. Например, алмазы иногда светятся синим или красным светом при резке. Керамика излучает желто-оранжевый свет при резке абразивными струями воды.
Отклеивание скотча также сопровождается довольно раздражающим звуком. В 2010 году соавтор исследования Сигурдур Тороддсен из Университета короля Абдаллы в Саудовской Аравии и его коллеги использовали сверхбыструю визуализацию для выявления микротрещин вследствие скольжения. Они исследовали последовательность поперечных трещин, распространяющихся по всей ширине клеевого слоя со сверхзвуковой скоростью.
В исследовании, проведенном в 2024 году, была обнаружена прямая связь между скрипучим звуком и этими поперечными трещинами. Целью нового исследования Тороддсена было установить, генерируется ли звук непосредственно кончиком трещины, который быстро движется. Это также создает характерные дискретные импульсы звуковой волны, связанные с отклеиванием скотча.
Исследователи экспериментально проверили собственную гипотезу, проведя одновременную высокоскоростную съемку распространяющихся трещин и звуковых волн. Они вручную отклеивали скотч с помощью металлического стержня, регистрируя трещины двумя видеокамерами и записывая звук на два микрофона, синхронизированные с видеокамерой для более точного определения источника импульсов давления.
Результаты эксперимента продемонстрировали, что звук возникает из-за ряда слабых ударных волн. Он достигает кульминации, когда поперечные трещины достигают края ленты. Сверхзвуковая скорость их распространения относительно окружающего воздуха имеет решающее значение для генерации этих ударных волн.
«При раскрытии трещины между лентой и твердым телом образуется частичный вакуум. Трещина движется слишком быстро, чтобы эта пустота заполнилась немедленно, даже несмотря на то, что воздух всасывается с направления, перпендикулярного трещине. Поэтому пустота движется вместе с трещиной, пока не достигнет конца ленты и не схлопнется в неподвижный воздух снаружи», — объясняют исследователи.
Таким образом, каждый раз, когда вершина трещины достигает края ленты, она генерирует звуковой импульс — тот самый раздражающий скрипящий звук.
Ранее ITC писал, что ученые показали наглядно, как выглядит время, используя пенопласт и звук. Кроме того ученые научились вызывать осознанные сны через знакомые звуки.
Источник: ArsTechnica
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.