คณะนักวิจัยนำโดย Max Planck Institute for Polymer Research แสดงว่าการเสียดทานบนน้ำแข็งมีความยุ่งยากกว่าที่ยอมรับจนถึงปัจจุบัน โดยการทดลองการเสียดทานที่มองเห็นด้วยตาเปล่าที่อุณหภูมิจาก 0 ถึง -100 องศาเซลเซียส คณะนักวิจัยแสดงว่าอย่างน่าแปลกใจผิวน้ำแข็งเปลี่ยนจากผิวที่ลื่นอย่างมากที่อุณหภูมิของกีฬาฤดูหนาวเป็นผิวที่มีการเสียดทานสูงที่ -100 องศาเซลเซียส

เพื่อสืบหาจุดกำเนิดของความลื่นที่ขึ้นกับอุณหภูมินี้ คณะนักวิจัยทำการวัดวิเคราะห์สเปกตรัมของสถานะของโมเลกุลน้ำที่อยู่ที่ผิว และเปรียบเทียบกับการจำลองการเคลื่อนที่ระดับโมเลกุล การรวมกันนี้ของการทดลองและทฤษฎีแสดงว่าสองชนิดของโมเลกุลน้ำพบอยู่ที่ผิวน้ำแข็ง (โมเลกุลน้ำที่ติดอยู่กับน้ำแข็งด้านล่าง (จับโดย 3 พันธะไฮโดรเจน) และโมเลกุลน้ำที่เคลื่อนที่ซึ่งจับโดยเพียง 2 พันธะไฮโดรเจน) โมเลกุลน้ำที่เคลื่อนที่เหล่านี้กลิ้งไปบนน้ำแข็งอย่างต่อเนื่อง เหมือนรูปทรงกลมขนาดเล็ก ทำให้เกิดขึ้นโดยการสั่นโดยอาศัยความร้อน

เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น  2 ชนิดของโมเลกุลที่ผิวนั้นถูกทำให้เปลี่ยนแปลงไปมา (จำนวนของโมเลกุลน้ำที่เคลื่อนที่เพิ่มสูงขึ้นในขณะที่เกิดการสูญไปของโมเลกุลน้ำที่ยึดติดกับผิวน้ำแข็ง) อย่างสำคัญการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นโดยอุณหภูมินี้ในความสามารถในการเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำที่อยู่สูงสุดที่ผิวน้ำแข็งเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับแรงเสียดทานที่วัดได้ที่ขึ้นกับอุณหภูมิ (ยิ่งมีความสามารถในการเคลื่อนที่ที่ผิวมากขึ้น ยิ่งลดการเสียดทาน) ดังนั้นคณะนักวิจัยสรุปว่าไม่ใช่ชั้นบางของน้ำบนน้ำแข็ง ความสามารถในการเคลื่อนที่สูงของโมเลกุลน้ำที่ผิวทำให้เกิดความลื่นของน้ำแข็ง

ที่มา: Max Planck Institute for Polymer Research (2018, May 9). The slipperiness of ice explained. ScienceDaily. Retrieved June 13, 2018, from https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180509121544.htm

MTEC
BIOTEC
NECTEC
NANOTEC

tsp

AIMI

nctc

ผลงานวิจัยพร้อมถ่ายทอด

ฐานข้อมูลหน่วยงานภาครัฐ

 
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อศึกษาวิจัยและพัฒนาทางด้านวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาประเทศไทย ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป