解开为什么冰很滑之谜的新方法

与固体接触时，冰的表面会融化，形成一层润滑层，随着施加更大的重量和滑动，它会自我永久存在。根据马德里康普顿斯大学(UCM)领导的国际研究，这种合作现象使冰更滑，更容易导致滑冰或车祸。

在这项发表在美国国家科学院院刊上的研究中，研究人员对固体如何在原子尺度上滑过冰表面进行了计算机模拟。

“我们对冰分子如何集体组织以赋予它们独特的润滑能力的分析使我们能够深入了解传统实验无法实现的过程，因为对润滑层的润滑层进行实验观察存在巨大困难。厚度为十亿分之一米，”UCM物理化学系研究员LuisGonzálezMacDowell说。

冰的光滑特性在某些情况下被用于休闲目的(例如滑冰)，而在其他情况下则被用作交通工具。

“重要的是要了解这种广为人知的冰特性的起源，这既是为了提高奥林匹克运动员的表现，也是为了确保车辆在冬季的安全，”专家表示。

除了UCM，该研究还涉及马德里自治大学(UAM)和波兰卢布林的玛丽居里-斯克洛多夫斯卡大学(MCSU)。

为节能铺平道路的兼容假设

两个世纪以来，科学家们一直在想，为什么冰是滑的，以及是什么原因导致在冰上形成液体层。几十年来，迈克尔·法拉第、詹姆斯·汤姆森、奥斯本·雷诺兹和菲利普·布劳登等人提出了不同的假设。

然而，这项研究已经证明它们实际上是兼容的，并且可以同时运行。“我们实际上发现，冰的光滑性质的关键原理是法拉第提出的表面融化现象;由压力引起的逐渐融化，让人想起汤姆森的假设，以及由鲍登提出的摩擦引起的融化，“UCM化学家指出。

这些因素的结合为冰表面提供了一个特殊的自我修复润滑层。“润滑的问题在于，随着压力的增加，润滑剂从相对面之间排出，使它们直接接触。在冰的情况下，LeChatelier的原理起作用，并且随着润滑层被在压力下，冰本身会融化并修复损失，”MCSU研究员LukaszBaran表示，他在UCM为期六个月的实习期间研究了模拟技术。

除了预防运动和交通事故外，这项研究的结果还可以用于设计其他系统中更好的润滑剂。

“重要的是要记住，全球产生的能量中有一半以上是通过摩擦损失的。改进润滑过程将意味着节省大量燃料、金钱和环境影响，”UAM尼古拉斯卡布雷拉研究所的研究员PabloLlombart总结道。