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最新研究揭秘運動鞋在球場上嘎吱聲
源於軟質材料表面的波浪狀形變 這項研究還提出了此種效應的調控方式
【記者林孟論／外電報導】國際知名學術期刊《自然》最新發表一篇物理學論文稱，籃球鞋等運動鞋在光滑球場上滑動時發出的嘎吱聲，源於軟質材料表面的波浪狀形變，這項研究還提出了此種效應的調控方式，有望實現材料間摩擦力的控制。
該論文介紹，理解兩種表面間的動力學作用，可為從合成材料到地質斷層等各類系統的摩擦效應提供新見解，當軟質材料在剛性表面滑動時會產生嘎吱聲，此前對不同表面間相互作用的研究表明，兩種材料粘附滑動時會產生脈衝，但這些研究聚焦於不會產生嘎吱聲的緩慢運動。
在本項研究中，論文共同通訊作者、美國哈佛大學AdelDjellouli和KatiaBertoldi與同事及合作者一起，聚焦於會產生噪音的快速表面相互作用，他們拍攝記錄了籃球鞋與光滑玻璃板接觸時發出的嘎吱聲，通過高速成像捕捉到橡膠鞋底在表面脈衝式爆發變形的過程，發現嘎吱聲的音調與脈衝頻率相匹配，而頻率由鞋底的硬度和厚度決定。
在其他樣本的補充實驗中，論文作者研究發現：若柔軟表面光滑，脈衝則呈不規則分布且不會產生尖銳聲響；而帶紋理的表面(如運動鞋的防滑紋路)能產生穩定的脈衝頻率，從而形成高音調的嘎吱聲。
這項研究引發了關於強固定界面滑動本質的深層探問，若能最終理解並控制這些過程，或將為有針對性地調節摩擦行為開闢新途徑。
↑圖說：籃球鞋滑動時的摩擦界面視覺示意圖（供圖）。
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