Почему кроссовки скрипят: учёные обнаружили миниатюрные молнии под подошвой

Скрип баскетбольных кроссовок по паркету — один из тех звуков, которые знакомы буквально каждому, кто хоть раз заходил в спортивный зал. Он настолько привычен, что мало кто задавался вопросом, откуда он на самом деле берётся. Трение резины о дерево? Вроде бы логично. Но новое исследование показало, что реальный механизм куда более экзотичен и, честно говоря, неожидан.

Согласно результатам недавнего научного исследования, скрип баскетбольных кроссовок вызван крошечными электрическими разрядами — по сути, миниатюрными молниями, которые возникают при контакте подошвы с поверхностью площадки. Звучит как фантастика, но именно к такому выводу пришли учёные, изучавшие природу этого характерного звука.

Механизм, насколько можно судить, связан с трибоэлектрическим эффектом — тем же самым явлением, которое заставляет волосы вставать дыбом после расчёсывания пластиковой расчёской или бьёт статическим разрядом, когда вы касаетесь дверной ручки зимой. Когда резиновая подошва скользит по лакированному паркету, между поверхностями возникает разделение зарядов. Накопленная энергия высвобождается в виде микроскопических электрических пробоев — и именно они порождают тот самый резкий скрип.

Получается, что привычный «вжик» кроссовок — это механическое трение и результат процесса, родственного атмосферным грозовым разрядам. Разница лишь в масштабе. Настоящая молния бьёт на километры, а «молния» под кроссовкой измеряется долями миллиметра. Но физика та же самая.

Интересно, что до этого исследования объяснение скрипа обуви оставалось удивительно размытым. Большинство людей, включая инженеров обувных компаний, списывали звук на банальное сцепление и проскальзывание — так называемый эффект stick-slip. Новые данные ставят эту простую модель под серьёзное сомнение. Или, как минимум, добавляют к ней принципиально новый слой.

Для баскетбола скрип кроссовок — это почти культурный маркер. По звуку опытные игроки оценивают качество сцепления с площадкой. Если кроссовки не скрипят, значит, покрытие грязное или подошва изношена. Теперь эта бытовая примета получает научную подоплёку: нет скрипа — нет электрических разрядов — нет достаточного трибоэлектрического взаимодействия между подошвой и паркетом.

Практические следствия открытия тоже могут оказаться любопытными. Если скрип действительно обусловлен электрическими микроразрядами, то, подбирая материалы подошвы с определёнными электрическими свойствами, производители теоретически могут управлять не только сцеплением, но и уровнем шума. Хотя, зная баскетбольную культуру, скрип скорее захотят сохранить, чем убрать.

Само по себе открытие лишний раз напоминает, сколько физических процессов скрывается за самыми обыденными вещами. Миниатюрные молнии под ногами баскетболиста — звучит как строчка из научно-фантастического романа, а оказалось рядовым явлением, которое происходит миллионы раз за каждую игру на любой площадке мира.


Новое на сайте

Ссылка