新的研究发现软表面附着性和表面粗糙度之间缺失的环节
轮胎紧压路面。防滑鞋，防止摔倒。一只手拿起一支笔。壁虎正在爬墙。
所有这些都依赖于软表面与硬表面的结合和释放，这是一种常见但尚未完全理解的相互作用。新研究发表于美国国家科学院院刊找到软表面附着力和它所接触的硬表面粗糙度之间缺失的环节。这篇论文，“将软附着中的能量损失与表面粗糙度联系起来，”(DOI:10.1073 / pnas.1913126116)已在美国国家科学院院刊是由Siddhesh达尔维，Abhijeet Gujrati，Subarna R. Khanal，佬司Pastewka，阿里Dhinojwala,Tevis D.B. Jacobs．
雅各布斯博士他是匹兹堡大学斯旺森工程学院机械工程和材料科学助理教授Dhinojwala博士阿克伦大学聚合物科学与聚合物工程学院临时院长兼高分子科学教授h·a·莫顿(H.A. Morton)曾使用过betway苹果原位接触尺寸的微观测量，以解锁粗糙度如何影响软材料粘附的基本物理。
“壁虎爬上垂直的墙壁是一个很好的例子，说明大自然已经找到了一种粘在粗糙表面的方法，”Dhinojwala说。“在粗糙表面上实现这种粘附性的关键是分子接触。柔软的材料可以与粗糙的表面保持一致，并产生必要的分子接触以良好地粘在一起。我们需要对控制粗糙表面粘附性的参数和基础物理有一个基本的了解。”
这个过程有两个不同的部分:加载联系人时会发生什么，分离联系人时会发生什么。
以前的理论提出了粗糙度如何影响过程的前半部分，但没有提供洞察后半部分。这个问题被称为“粘附滞回”，这意味着软表面接触在遇到粗糙表面时表现不同，而在被拉开时则不同。考虑粘附滞回的一种方法是考虑一个小橡胶球。把球压在坚硬的表面上可以扩大接触面积;放手会使这个区域再次缩小，但不是以一种可预测的、对称的方式。这一发现标志着第一个可以预测两者的粗糙粘连模型。
这一基本发现的关键是仔细观察粗糙的表面本身——非常非常近。
雅各布斯说:“一百年来，人们一直在测量粗糙度，但传统的技术无法看到微小的细节。”“我们放大了，结合了多种技术，来测量粗糙度之上的粗糙度。对于许多表面来说，纹理可以下降到原子尺度。”
该小组开发了一种新的方法，使用电子显微镜来测量粗糙度到纳米以下的尺度。在这项研究中，使用传统技术测量时，其中一个表面比其他两个表面光滑得多;然而，当测量到原子尺度时，它被证明是最粗糙的。这种小尺度的粗糙度为柔软的材料创造了更多的表面积。对粗糙表面的详细了解是解释预测表面粘附行为的缺失环节。
雅各布斯说:“我们的研究回答了一个重要的问题，但在另一种意义上，它开辟了一条新的探索路线。”“关于表面‘接触’到底意味着什么，以及如何将原子尺度上发生的事情与我们在全尺寸、现实世界接触中观察到的情况联系起来，有很多有趣的问题。我们很高兴能继续回答这些问题。”
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