Όσο παράξενο και να ακούγεται, οι επιστήμονες μέχρι σήμερα δεν γνώριζαν λεπτομέρειες για τη σύσταση του στρώματος παγωμένου νερού το οποίο καθιστά τον πάγο τόσο ολισθηρό. Με νέα τους δημοσίευση στην επιστημονική επιθεώρηση «Physical Review X», γάλλοι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Παρισιού και το ερευνητικό κέντρο της Πολυτεχνικής Σχολής στο Παρίσι παρουσίασαν τα αποτελέσματα της έρευνάς τους τα οποία φωτίζουν τη μικροδομή του στρώματος αυτού και τις φυσικές του ιδιότητες.
Ο πάγος στο μικροσκόπιο
Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες είχαν ενδείξεις ότι καθώς ολισθαίνουμε πάνω στον πάγο σχηματίζεται ένα λεπτό στρώμα κάτω από την επιφάνειά του, του οποίου οι ιδιότητες προσδίδουν στον πάγο μικρή αντίσταση στην ολίσθηση. Αυτή την ιδιότητα φυσικά οι άνθρωποι δεν την αφήνουν ανεκμετάλλευτη, αφού τους επιτρέπει να επιδοθούν στα αγαπημένα τους χειμερινά σπορ. Ωστόσο, οι ιδιότητες αυτού του λεπτού στρώματος παρέμεναν ένα μυστήριο για τους επιστήμονες, αφού το νερό, λόγω του χαμηλού ιξώδους του, δεν παρουσιάζει σημαντικές λιπαντικές ιδιότητες οι οποίες να το καθιστούν κατάλληλο για εύκολη ολίσθηση. Προκειμένου να διαλευκάνει αυτό το μυστήριο η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε μία καινοτόμο τεχνική, η οποία συνδυάζει τη μικροσκοπία ατομικής δύναμης με ένα διαπασών. Με την χρήση αυτής της τεχνικής οι επιστήμονες είναι σε θέση να εντοπίσουν με ακρίβεια τα σημεία όπου ένα υλικό παραμορφώνεται και έπειτα να μελετήσουν στα σημεία αυτά τις αλλαγές ως προς τη μικροσκοπική δομή του υλικού. Εν προκειμένω, οι ερευνητές άφησαν μία πολύ μικρή μπίλια να κυλάει στην επιφάνεια ενός κομματιού πάγου και μελέτησαν τις παραμορφώσεις που επέφερε η ολίσθηση αυτή στην επιφάνειά του.
Στρώμα ολισθηρό σαν το λάδι
Ακολουθώντας τη μεθοδολογία αυτή οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι η ολίσθηση στον πάγο προκαλεί πράγματι τον σχηματισμό ενός λεπτού στρώματος, του οποίου η σύσταση έχει ιδιότητες οι οποίες δεν είχαν προβλεφθεί μέχρι σήμερα. Ενδεικτικά, το στρώμα αυτό έχει πάχος αντίστοιχο με το 1/100 του πάχους μίας συνηθισμένης τρίχας, ενώ το ιξώδες του προσομοιάζει αυτό του λαδιού. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η μοναδική αυτή ιδιότητα του συγκεκριμένου στρώματος οφείλεται στο γεγονός ότι αυτό αποτελείται από παγωμένο νερό και θρυμματισμένο πάγο, δηλαδή μία ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ πάγου και νερού, σύσταση η οποία του προσδίδει ιδιαίτερη ολισθηρότητα.
Τα αποτελέσματα της ερευνητικής ομάδας κατέδειξαν ότι τα θεωρητικά μοντέλα τα οποία είχαν διατυπωθεί στο παρελθόν σχετικά με την ολισθηρότητα του πάγου χρειάζονται αναθεώρηση. Ταυτόχρονα, τα νέα αποτελέσματα μπορούν να βοηθήσουν την επιστημονική κοινότητα στην ανάπτυξη πρακτικών εφαρμογών για τη διευκόλυνση της καθημερινότητας του ανθρώπου, όπως η σύνθεση υλικών τα οποία θα αποτρέπουν, παραδείγματος χάριν, την ολίσθηση των ελαστικών των αυτοκίνητων σε οδόστρωμα το οποίο είναι καλυμμένο από πάγο.
