Naučnike zainteresovalo škripanje patika na parketu, evo šta su otkrili

"Ovaj zvuk škripanja dok se igrači kližu po parketu je svuda prisutan. Uvijek je tu, zar ne?", zapitao se.

Škripa patika dio je simfonije košarkaške utakmice, kada gumeni đonovi stružu o parket dok igrači rade brzi korak, sijeku pravce i okreću se, a defanzivci pomjeraju noge kako bi ostali ispred svog igrača.

Vraćajući se kući nakon utakmice, Djellouli se zapitao kako nastaje taj zvuk. A kao materijalski naučnik na Univerzitetu Harvard, imao je način da to ispita.

Djellouli i kolege su klizali patiku preko glatke staklene ploče iznova i iznova. Snimali su škripu mikrofonom i sve snimali kamerom visoke brzine kako bi vidjeli šta se dešava ispod đona.

U studiji objavljenoj u srijedu u časopisu Nature opisali su šta su otkrili. Dok patika "radi" da zadrži prijanjanje, sićušni dijelovi đona mijenjaju oblik dok na trenutak gube pa ponovo uspostavljaju kontakt s podlogom hiljadama puta u sekundi - na frekvenciji koja odgovara visini zvuka glasne škripavosti koju čujemo.

"Ta škripa je u suštini vaše cipela koja 'talasa', odnosno stvara nabore koji putuju super brzo. Ti talasi se ponavljaju pri visokoj frekvenciji i zato dobijate taj škripavi zvuk", objašnjava Djellouli.

Ulogu mogu imati i šare na đonovima. Kada su istraživači klizali blokove ravne, potpuno glatke gume preko stakla, vidjeli su niz "haotičnih, neorganiziranih talasa", ali nisu čuli škripu.

Grebenaste, kanalaste šare na dnu patika mogu organizirati te impulse tako da nastane čist, visok zvuk.

Drugi naučnici su ranije proučavali ovakve impulse, ali ova studija s patikama analizira trenje koje se dešava pri mnogo većim brzinama. I po prvi put povezuje te brze pulseve sa škripavim zvukom koji proizvode.

Ovi uvidi ne služe samo zadovoljavanju radoznalosti jednog košarkaškog fana. Oni mogu pomoći u odgovoru na važna praktična pitanja.

"Trenje je jedan od najstarijih i najzamršenijih problema u fizici", napisao je fizičar Bart Weber u uvodniku koji prati novo istraživanje. Ipak, uprkos njegovom praktičnom značaju, dodao je, "njime je teško upravljati i teško ga je predvidjeti".

Bolje razumijevanje trenja moglo bi pomoći naučnicima da bolje shvate kako se Zemljine tektonske ploče pomjeraju i taru tokom zemljotresa, ili da uštede energiju smanjenjem trenja i habanja.

To bi moglo pomoći i da se uklone trenuci izvan terena kada škripave cipele mogu biti pomalo nezgodne ili neugodne, recimo u tihom kancelarijskom hodniku.

Ovo istraživanje ne nudi direktno rješenje, iako internet nudi pregršt savjeta koji mogu biti rizični, uključujući trljanje sapuna ili omekšivača za sušilicu po đonu. No, neki uvidi iz studije mogli bi u budućnosti pomoći u dizajniranju patika bez škripanja.

Tako je, na primjer, jedan dodatni eksperiment pokazao da mijenjanje debljine gume može učiniti da škripa bude nižeg ili višeg tonaliteta. U budućnosti, da li bismo mogli fino podesiti patike da škripe na toliko visokoj frekvenciji da ih jednostavno ne čujemo?

"Sada možemo početi dizajnirati s tim na umu. Možemo početi praviti kontaktne površine koje to rade ako želimo čuti ovaj zvuk, ili ne rade ako ga ne želimo čuti", rekao je Weber iz Advanced Research Center for Nanolithography i Univerziteta u Amsterdamu.