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http://arxiv.org/abs/1502.04173
http://www.collegehumor.com/post/7009866/18-slippery-gifs-thatll-make-you-avoid-the-ice-this-winter
Elastic Electrolevitation: why is ice so slippery?
自从1850年法拉第首先提出冰的表皮准液态后,泰勒和开尔文提出了压致液化,后来又有人提出摩擦生热和并表面固有有液态机理,但是这些都不能解释为什么在低于-20度时,无摩擦无压力时冰的表面仍然是滑的 (请打开链接2)。
计算和声子分析表明, 水分子配位使H:O键从1埃收缩到0.95埃,使O:H非键从1.70 到1.90 埃。后者振动频率降低;振幅增大,有如软弹簧具有很强的弹性恢复功能。同时表皮由于O-O间的电子对的排斥,表面强极化。 所以,冰表皮固有的高弹性和极化提供额外的斥力,使冰皮润滑, 其表现如同磁悬浮或气垫船。
另外, 原子力显微镜不适合做摩擦检测,因为它的尖端是刻进体内,而不是滑行;冰与冰的摩擦系数要比通常高。
冰的表皮超固态也可用于如氮化物和石墨的自润滑和氦-4在极低温度下的超固态行为 - 高弹性、无摩擦。
The elastic, less dense, polarized,and thermally stable supersolid skin lubricates ice. Molecularundercoordination shortens the H-O bond and lengthens the O:H nonbond throughO-O repulsion, which is associated with low-frequency and high-magnitude of O:Hvibration and a dual O-O polarization. The softer O:H springs attached with strongermolecular dipoles provide forces levitating objects sliding on ice, like Maglevor Hovercraft.
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