Международное научное сообщество зафиксировало уникальное физическое состояние, при котором коэффициент трения между поверхностями утратил зависимость от темпа их движения. Как сообщает издание «Наука Mail», этот прорыв стал возможен благодаря управлению микроструктурой материала.
В основе классических физических представлений лежит закон Амонтона — Кулона, который постулирует, что трение сухих тел не меняется при изменении скорости скольжения. Однако в реальности этот принцип работает лишь в идеализированной модели: на практике большинство материалов демонстрируют иную динамику. Причина кроется в сложном поведении микроконтактов, разрыве межповерхностных связей и перемещении дефектов внутри структуры.
В ходе эксперимента исследователи сосредоточились на изучении кинетического трения монокристаллов слюды. Ученые варьировали температурный режим — от комнатной температуры до 200 градусов Цельсия. Результаты показали, что при достижении нагрева в 200 градусов сила трения стабилизировалась и перестала реагировать на изменение скорости скольжения. С помощью электронного микроскопа авторы работы выявили физическую подоплеку этого явления: при низких температурах в решетке слюды присутствуют волнообразные дефекты, называемые рипплокциями. При нагреве эти дефекты исчезают, что и приводит к возникновению эффекта стабильного трения.
Как подчеркивают авторы исследования, данный эксперимент наглядно продемонстрировал роль дефектов кристаллов в сложных механизмах трения. Подобное открытие открывает перспективы для создания инновационных смазочных материалов. Использование составов, чьи свойства остаются неизменными при разных скоростях, способно существенно снизить энергопотребление и уменьшить износ деталей в механизмах. В ближайших планах ученых — проверка этого эффекта на других типах слоистых материалов и детальное изучение взаимодействия дефектов с силой трения.
Параллельно с успехами в материаловедении, в области космологии также наблюдается значительная активность. Согласно данным Reuters, 1 сентября было объявлено о важном событии в поисках темной материи. В ходе эксперимента, проводившегося в Южной Дакоте на глубине около 1,6 километра, было зафиксировано взаимодействие, которое может указывать на присутствие гипотетической частицы — одного из главных кандидатов на роль компонента темной материи. Напомним, что темная материя не взаимодействует со светом, что делает ее невидимой для стандартных приборов, но ее наличие подтверждается гравитационным влиянием на галактики.
Новые возможности для изучения космоса предоставило и агентство NASA, которое 30 августа вывело на орбиту телескоп «Роман». Этот инструмент предназначен для глубокого анализа темной материи, построения карт миллиардов галактик, поиска экзопланет и изучения черных дыр, что обеспечит науку колоссальными объемами данных для дальнейшего анализа.
