Niyə buz bu qədər sürüşkəndir? Məktəb dərsliklərindəki nəzəriyyə təkzib edildi

Qış aylarında ən xoşagəlməz problemlərdən biri buz bağlamış yollar və səkilərdir. Hər birimiz həyatımızda azı bir dəfə sürüşkən səthdə yıxılmışıq, lakin bunun niyə baş verdiyini izah etmək o qədər də asan deyil.

Qaynarinfo xəbər verir ki, earth.com saytının yazdığına görə, onilliklər ərzində məktəb dərsliklərində təqdim olunan izah heç vaxt etibarlı eksperimental sübutlarla təsdiqlənməyib. Yeni elmi araşdırma isə daha real görünən alternativ bir izah təklif edir.

Almaniyanın Saarland Universitetinin professoru Martin Müzerin rəhbərlik etdiyi və "Physical Review Letters” jurnalında dərc olunan tədqiqat, buzun digər obyektlərlə təmas zamanı üst qatının "əriməsi” nəzəriyyəsini təkzib edir.

Buzun sürüşkənliyinin klassik izahı

Uzun illər şagirdlərə öyrədilirdi ki, ayaqqabı altlığı və ya konkı bıçaqları təzyiq və sürtünmə nəticəsində buzun son dərəcə nazik üst qatını əridir və səthdə su pərdəsi əmələ gətirir. Məhz bu su təbəqəsi sürüşməyə səbəb olur.

Lakin çox aşağı temperaturlarda bu izah özünü doğrultmur. Təcrübələr zamanı intensiv sürüşmə zamanı belə buz səthində ən kiçik istilik artımı qeydə alınmayıb.

Buzun sürüşkənliyinə yeni baxış

Yeni tədqiqat su molekullarındakı dipollara – müsbət və mənfi yüklərin mikroskopik paylanmasına fokuslanır. Donmuş suda bu dipollar kristal qəfəs daxilində nizamlanır və buz səthinə müəyyən elektrik orientasiyası verir.

Konkılar və ya ayaqqabı altlığı buzla təmas etdikdə, onların materiallarındakı yüklənmiş sahələr səthdəki su molekulları ilə qarşılıqlı təsirə girir və bu molekulların orientasiyasını dəyişir.

Kompüter simulyasiyaları metodundan istifadə edən tədqiqat müəllifləri, buz səthində atom və molekulların digər obyektlərlə təmas zamanı necə hərəkət etdiyini ətraflı şəkildə təhlil ediblər.

Modelləşdirmə göstərib ki, bu zaman buzun kristal strukturunun üst qatı dağılaraq nizamsız, mayeni xatırladan buz fraqmentləri kütləsinə çevrilir. Sürüşmə davam etdikcə bu nizamsız sahələr təmas xətti boyunca yayılaraq, ən aşağı temperaturda belə sürüşkən bir qat formalaşdırır.

Bu proses zamanı buz adi mənada ərimir, amorflaşmaya məruz qalır, yəni nizamlı kristal qəfəsdən nizamsız material halına keçir.

Simulyasiyalar həmçinin göstərib ki, müxtəlif materiallar son dərəcə aşağı temperaturlarda buzla fərqli şəkildə qarşılıqlı təsir göstərir. Hamar və hidrofob səthlər, o cümlədən bəzi plastik növləri, bu nizamsız qatın üzərlərində daha asan sürüşməsinə imkan verir. Su molekullarını daha güclü cəlb edən materiallar isə bu təbəqəni saxlayaraq sürtünməni artırır, çünki qat sərbəst şəkildə hərəkət edə bilmir.

Aydın