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揭示聚酯薄膜起皺的動力學機制

時間:2019-02-16  來源:  查看次數:114

 一項新研究報道了聚酯薄膜起皺的動力學機制。這一發現有助于人們準確理解紙張如何起皺變成一個紙球。

 

把一張紙揉成一個紙球很簡單,但是其背后的動力學機制卻很復雜。紙張起皺時會形成一個錯綜復雜的折痕網。雖然紙張會優先沿著已有折痕彎曲,但除非折疊順序和之前一模一樣,否則紙張每一次起皺時都會形成新的折痕。目前尚不清楚是否有可能預測一張平滑的紙起皺形成紙球的方式。

美國馬薩諸塞州劍橋哈佛大學的Omer Gottesman、Shmuel Rubinstein及同事反復搓揉預先已被卷成圓柱體的單層聚酯薄膜,再把它們攤平,然后分析折痕模式的變化。他們發現所有折痕的總長度不會隨機變化,而是以一種取決于某特定瞬間的折痕長度的方式發生變化——無論該聚酯薄膜已被揉過多少次或者已有的折痕模式結構如何。因此作者得以定義一個可以表征一張聚酯薄膜“皺度”的量。相關成果11月8日在線發表于《Communications Physics》雜志。

 

研究人員認為,這項發現或可以提供一種模型,用以表征其他受幾何和機械約束的系統的動力學特征,這些系統包括蛋白質的折疊以及可導致地震的地質斷層系統。

 

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