1. Capa cuasi líquida:
Un avance importante en la comprensión de la resbaladiza del hielo es el concepto de capa cuasi líquida (QLL). Esta capa, que existe en la superficie del hielo en contacto con objetos más calientes (como la hoja de un patín o un pie humano), está compuesta de moléculas de agua que son más móviles y menos ordenadas que las del hielo a granel. La baja resistencia al corte de esta capa permite una fricción reducida, lo que da como resultado la característica resbaladiza del hielo.
2. Presión de desunión:
Otro factor clave que contribuye al resbalamiento del hielo es la presión de desunión. Esta presión surge debido a la interacción de las moléculas de agua en la interfaz del hielo y una superficie sólida. Cuando dos superficies sólidas se acercan en el hielo, las moléculas de agua entre ellas experimentan una fuerza repulsiva, creando una fina capa de agua que reduce aún más la fricción y mejora la resbaladiza.
3. Papel de la rugosidad de la superficie:
Investigaciones recientes han puesto de relieve la influencia de la rugosidad de la superficie sobre el carácter resbaladizo del hielo. Contrariamente a la creencia común, se ha descubierto que una mayor rugosidad en realidad puede mejorar la resbaladiza, ya que crea más superficie para la formación de la capa cuasi líquida y aumenta la presión de separación. Este conocimiento tiene implicaciones para el diseño de patines para hielo y otros equipos utilizados en superficies heladas.
4. Dependencia de la temperatura y la presión:
La resbaladizad del hielo no es constante, sino que depende de la temperatura y la presión. Los estudios han demostrado que el hielo se vuelve más resbaladizo a medida que aumenta la temperatura, a medida que aumenta la movilidad de las moléculas de agua, lo que lleva a una capa cuasi líquida más gruesa. Por otro lado, el aumento de presión tiene el efecto contrario, reduciendo la resbaladiza al inhibir la formación de la capa cuasi líquida.
5. Investigaciones nanotribológicas:
La nanotribología, que se ocupa de la fricción a nanoescala, ha proporcionado información sobre los mecanismos microscópicos del deslizamiento del hielo. Utilizando microscopía de fuerza atómica y otras técnicas avanzadas, los investigadores han observado el comportamiento de moléculas de agua individuales en las superficies de hielo, arrojando luz sobre las interacciones subyacentes que gobiernan la fricción y el resbaladizo.
Estos nuevos enfoques han profundizado nuestra comprensión de la resbaladiza del hielo, revelando fenómenos y factores intrincados que contribuyen a esta fascinante propiedad. Al integrar estos hallazgos, los científicos están obteniendo una imagen más completa de la física detrás de la resbaladiza del hielo, con aplicaciones potenciales en diversos campos, incluidos los deportes, la ingeniería y el transporte.
