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據英國《自然》旗下《通訊·物(wù)理》雜誌近日在(zài)線發表的一項最新(xīn)研究,美國哈佛(fó)大學一個研究團隊報告(gào)了聚酯薄(báo)膜起皺的動力學機製。該發現有助準確理解一個看似常見的未解之謎——紙張如何起皺變成一個(gè)紙(zhǐ)球,而其相關原理可以惠及生物學(xué)的蛋白質折疊以及地震學的地質斷層等領域。
把一張紙揉成一個紙球很(hěn)簡單,也隨處可以見到。但是,這一過程(chéng)背後的動力學機製卻非常之複(fù)雜。紙張起皺時會(huì)形成一個錯綜複雜的折(shé)痕網。雖然(rán)紙張(zhāng)會優先沿著已有折痕彎曲,但是除非折疊順序和之(zhī)前一模一(yī)樣,否則(zé)紙(zhǐ)張每(měi)一次(cì)起(qǐ)皺,都會形成新的折痕。迄今為止,科學家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。
此次,哈佛大學科學家奧馬爾·高(gāo)特斯曼、舒摩(mó)兒·羅賓斯坦及其(qí)同(tóng)事,反複地搓揉預先已被卷成圓(yuán)柱體的單層聚酯薄膜(PET,是以聚對苯二甲酸乙(yǐ)二醇酯為原料,采用(yòng)擠出法製成厚(hòu)片,再經雙向拉伸製成的薄膜(mó)材料),再把它們攤平,然後分析折痕模式的變化。研究人員(yuán)發現(xiàn),無(wú)論(lùn)該聚酯(zhǐ)薄膜已被揉過多少次,或者已有的折痕模式結構如何,所有(yǒu)折(shé)痕的總長(zhǎng)度不(bú)會隨(suí)機變化,而(ér)是以一種取決於某特定瞬間折痕長度的方式發生變化。
鑒於此,研(yán)究團隊得以定義一個可(kě)以表(biǎo)征一張聚酯薄膜“皺度”的量。
研究(jiū)人員認為,這項發(fā)現將可以提供一種模型,用以表征其他受幾何和(hé)機(jī)械約束的係統的動力學(xué)特征,這些係(xì)統包括蛋(dàn)白質的折(shé)疊,以及可(kě)導致地震的地質斷層係統。
資料來源:慧聰塑料網.科技日報
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