Звучит удивительно, но до сих пор полноценного объяснения, какие физические процессы отвечают за эффект скольжения по льду, нет. Исследователи более 150 лет пытаются ответить на детский вопрос: почему лед скользкий? Обычно скользкость льда объясняют так: между льдом и движущимся по нему предметом появляется тонкий слой жидкой воды, что позволяет предмету скользить.
Такое объяснение, по мнению французских физиков, не более чем гипотеза, поскольку вызывает много вопросов: какова толщина этого слоя и каковы его свойства? И также неясно, как вода, которая, в отличие от масла, представляет собой плохой смазочный материал, может так уменьшить трение.
Ответить на эти вопросы ученым помог специально разработанный прибор, "который позволяет впервые исследовать межфазную пленку на поверхности льда в нанометровом масштабе".
Чтобы получить новое представление о процессах, связанных со скольжением по льду, физики использовали устройство, напоминающее камертон с прикрепленным к нему стеклянным шариком миллиметрового размера. С помощью колебаний этого "камертона" ученые смогли зафиксировать с высокой точностью горизонтальное и вертикальное смещение шарика во время скольжения по льду. На основе изменений вычислили вязкость среды, в которой происходило движение.Таким образом, ученым удалось доказать не только наличие этого слоя жидкости, а также измерить его толщину и свойства.
Слой жидкости намного меньше, чем ожидалось, - говорится в статье, - толщиной всего в несколько сотен нанометров (толщина, составляющая одну сотую толщины волоса). Что еще более неожиданно: межфазная (пограничная) талая вода вовсе не "простая вода". Она такая же вязкая, как нефть, со сложными вязкими свойствами. Эта вязкая водная пленка и объясняет, почему лед такой скользкий".
Лед на поверхности не полностью превращается в воду из-за трения при скольжении, говорят ученые. Вместо этого образуется смесь воды и дробленого льда. Секрет скольжения по ледяной поверхности заключается в особых свойствах этой смеси, резюмируют физики.
