Nové odhalení o kluzkosti ledu: Jak elektřina ovlivňuje skluz
Po téměř 200 letech byla nejčastější teorií vysvětlující klouzání po ledu ta, že tření nebo tlak bruslí, bot nebo pneumatik taje tenký horní vrstvu ledu a vytváří mazání ve formě mikroskopické vrstvy na povrchu. Nová studie univerzity v Saarlandu, Německo, však tuto dlouholetou myšlenku odmítla.
Skutečnou příčinou kluzkosti ledu jsou elektrická pole generovaná molekulárními dipóly v kontaktní zóně ledu. Když se něco dostane do kontaktu s ledem, částečné náboje jeho vlastních molekul interagují s vysoce uspořádanou strukturou dipólů vodních molekul v ledovém krystalu.
Tato elektrostatická interakce se zdá, že uvolňuje nejhornější vrstvu mřížky ledového krystalu, přetvářejíc ji na tenkou a neuspořádanou kvasitěkavou (amorfní) vrstvu. Dříve fyzici přisuzovali efekt „tání“ buď ohřevu z tlaku na led, nebo tření.
Dalším důležitým zjištěním je to, že tento mechanismus „sebe-mazání“ funguje dokonce i při teplotách blížících se k absolutní nule, kdy tepelná energie prakticky chybí a tradiční teorie tání ledu pod tlakem nebo ohřevem třením nemohou v principu vysvětlit jev nasákavosti kontaktních ploch. V takových extrémních podmínkách zůstává led kluzký jednoduše proto, že molekuly jeho povrchu jsou citlivé na vliv statické elektřiny z kontaktní plochy.
Toto objev mění naše chápání jednoho z nejznámějších přírodních jevů. Kromě vyřešení stoletých sporů o klouzání po ledu má toto zjištění i praktickou hodnotu. Umožní vývoj lepších zimních pneumatik a obecně nekluzkých povrchů, které skutečně zafungují na ledu podle všech fyzikálních zákonů, a také pomůže při vývoji dokonale kluzkých produktů – bruslí, lyží a materiálů pro práci v kryogenním prostředí.
