Os pesquisadores arrastaram uma esfera sobre uma superfície de vidro decorada com moléculas fluorescentes especiais. Crédito:HIMS / UVA
Químicos e físicos da Universidade de Amsterdã lançam luz sobre um aspecto crucial do atrito:como as coisas começam a deslizar. Usando microscopia de fluorescência e moléculas fluorescentes dedicadas, eles são capazes de identificar como e quando o atrito no contato entre dois objetos é superado e o deslizamento começa a ocorrer. Eles relatam os detalhes dessa importante transição do atrito estático para o dinâmico no
The Journal of Physical Chemistry Letters .
O atrito é responsável por cerca de 25% do consumo mundial de energia. Uma das questões-chave para a estabilidade de muitos sistemas é como e quando os objetos começam a deslizar uns em relação aos outros – pense em terremotos ou em seu pé no chão. Quando dois objetos se tocam, a área de contato é formada pelas muitas saliências microscópicas das duas interfaces que se tocam e se interligam. A aplicação de uma força de cisalhamento faz com que os objetos deslizem uns sobre os outros, quebrando esses contatos iniciais.
Arrastar uma esfera sobre uma superfície de vidro Na Universidade de Amsterdã, os grupos do Prof. Daniel Bonn (Instituto de Física) e Prof. Fred Brouwer (Instituto Van 't Hoff de Ciências Moleculares) têm uma cooperação contínua para investigar o processo de atrito até o nível microscópico de rugosidade . No artigo recém publicado no
The Journal of Physical Chemistry Letters eles relatam experimentos em que uma esfera é arrastada sobre uma superfície de vidro.
A superfície do vidro foi decorada com um tipo especial de moléculas (mecanóforos fluorogênicos) que começam a emitir luz (fluorescência) quando sob o estresse da força de cisalhamento. No momento em que essa força desaparece, as moléculas retornam à sua forma estável e não fluorescente.
Isso permite que os cientistas visualizem e quantifiquem diretamente a força de cisalhamento microscópica até o nível de rugosidade microscópica e estabeleçam como ela evolui durante a transição do estado estático para o estado em movimento. Os pesquisadores descobriram, entre outras coisas, que pouco antes de ocorrer o deslizamento, uma onda de deslizamento se propaga da borda em direção ao centro da área de contato macroscópica. Isso permite uma compreensão local quantitativa e microscópica de como as superfícies começam a deslizar.
Crédito:Universidade de Amsterdã + Explorar mais Escorregadio quando molhado:como funciona a lubrificação?
