• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.11.2024
Андрей Папиш
1
2 869

Физики раскрыли свойства «волшебной грязи» для бейсбольных мячей

4.8

Группа исследователей проверила, на самом ли деле грязь из реки в Нью-Джерси, которую в американском бейсболе считают неотъемлемой частью игры — инструкция по ее использованию вписана в правила, настолько особенная. Физические эксперименты помогли ученым понять, что за свойства делают этот материал уникальным и как его характеристики можно применять в механике.

Состав и микроструктура грязи для втирания в бейсбольные мячи
Состав и микроструктура грязи для втирания в бейсбольные мячи. (A) Визуализация микроструктуры чистой поверхности бейсбольного мяча (вверху) и поверхности бейсбольного мяча, покрытой грязью (внизу), с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (CLSM) (зеленые изображения) и сканирующей электронной микроскопии (SEM) (серые изображения) / © Proceedings of the National Academy of Sciences, Shravan Pradeep et al.

Бейсбол пропитан множеством суеверий, традиций и ритуалов, поэтому даже не удивительно, что с середины прошлого века в Главной лиге бейсбола (MLB) в Северной Америке спортсмены натирают мячи некой грязью для лучшего сцепления. Закупают они ее у Джима Бинтлиффа, единственного в США добытчика и поставщика. Нередко эту грязь называют «магической» или «волшебной», а история ее неясна, поскольку место, где ее впервые нашли и до сих пор добывают, хранится в тайне.

Известно лишь, что грязь обнаружили в притоке реки Делавэр в штате Нью-Джерси (США), а также как ее обрабатывают — и то с фирменными секретами. После сбора материал процеживают, удаляют лишнюю воду, промывают и после некоторых манипуляций отстаивают. Грязь для растирания бейсбольных мячей (ее называют Rubbing Mud) уже доказала свою эффективность: MLB даже выпустила строгие инструкции для игроков, как именно нужно ею пользоваться. Например, грязь нужно наносить на поверхность не менее 30 секунд в день игры, также прописаны особые правила хранения и прочее.

При этом с научной точки зрения действие Rubbing Mud проверили только два года назад — и существенного влияния не обнаружили, гораздо лучше себя показала порошкообразная канифоль, которую используют в Японском профессиональном бейсболе (NPB). Авторы новой научной работы, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, провели более детальное исследование «магических» свойств бейсбольной грязи и раскрыли несколько ее необычных качеств.

(A) Фотография человеческой руки, захватывающей поверхность бейсбольного мяча (слева), и реконструкция сцепления при увеличении (справа). (B) Прибор, настроенный для имитации захвата рукой поверхности бейсбольного мяча. Эксперименты проводятся при постоянной приложенной нормальной нагрузке. (C) Вид сверху установки с иллюстрацией вырезанных фрагментов из бейсбольной кожи, приклеенных к пластинам в нижнем модуле. (D) Изменение коэффициента трения в зависимости от приложенной скорости скольжения для сферы, имитирующей палец — в контакте с чистой (розовый) и загрязненной (синий) бейсбольной поверхностью / © Proceedings of the National Academy of Sciences, Shravan Pradeep et al.

Специалисты проанализировали состав материала и размер частиц. Микроструктуру изучили с помощью лазерного сканирующего микроскопа. Грязь проверили на деформацию и текучесть на специальном приборе, а для исследования взаимодействия частиц на коже мяча с кожей пальцев питчера (тот, кто бросает) физики соорудили установку и провели эксперименты. Нижний модуль состоял из трех пластин, на них крепились фрагменты бейсбольных мячей — чистые, «грязные» и «грязные», но высушенные за ночь. Верхняя часть установки имитировала человеческий палец, он был таким же упругим, а кожное сало заменили животным жиром.

Поведение бейсбольной грязи напомнило исследователям природу мелкозернистой грязи и крема для кожи. Причем Rubbing Mud вполне может конкурировать с косметикой в смысле распределяемости. Грязь покрывает пористую поверхность бейсбольного мяча равномерным тонким слоем разноразмерных частиц, похожих на ил (половина глины, половина кварцевого песка), а количество воды в материале подобрано так, что он неустойчив и при трении ведет себя как жидкость.

Следующие эксперименты показали, что угловатые песчаные частицы, чей размер не превышал 169 микрометров, на поверхности мяча после высыхания увеличивают его трение вдвое. По словам авторов статьи, если смотреть на «грязный» мяч в мелком масштабе, то он кажется шероховатым, но в крупном, наоборот, становится гладким и однородным на ощупь.

Исследователи ответили на вопрос, является ли Rubbing Mud особенной, нет и да. Необычной чертой они назвали пропорции, но не ингредиенты бейсбольной грязи. Такой материал может быть эффективной смазкой, если из него удалить песок, но и отличным фрикционным агентом, то есть обеспечивать высокое сцепление на скользких поверхностях. Вдобавок высокие адгезивные свойства бейсбольной грязи (благодаря мелким частицам прилипание удваивалось) можно использовать и в строительстве, в частности в связующих материалах.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:30
ИИМК РАН

Специалисты Института истории материальной культуры РАН ведут работы по созданию единого цифрового архива Старой Ладоги — древнейшего городского поселения на Северо-Западе России. В базу войдут оцифрованные материалы более чем за 100 лет археологических исследований: от рукописных отчетов экспедиций XX века до современных 3D-моделей раскопов.

Вчера, 16:30
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

Позавчера, 10:34
ПНИПУ

Движение нефти в горной породе осуществляется по порам и трещинам, причем во втором случае оно — основное для коллекторов соответствующего типа. В таких месторождениях сосредоточено от 30 до 50% общемировых запасов углеводородов. С падением пластового давления трещины могут смыкаться, что приводит к резкому снижению проницаемости и, как следствие, падению добычи нефти. Классические гидродинамические модели часто не учитывают этот эффект, что приводит к значительным погрешностям в прогнозных гидродинамических расчетах. Ученые Пермского Политеха разработали подход по созданию гидродинамической модели, позволяющий учесть, как давление влияет на свойства пласта.

27 марта
Сколтех

Ученые из Сколтеха исследовали разнообразие молекул, которые могут образовываться из атомов кислорода и углерода. Помимо широко известных углекислого и угарного газов, моделирование обнаружило две сотни экзотических, но относительно стабильных соединений этих двух элементов, многие из которых не были описаны ранее. Этот класс веществ представляет интерес для исследований космоса, аккумуляторных технологий, биохимии и — неожиданным образом — для разработки промышленной взрывчатки и ракетного топлива. Как оказалось, некоторые из открытых веществ при распаде будут высвобождать более 75 процентов взрывной энергии тротила.

31 марта
Татьяна

Два ключевых события сыграли решающую роль в формировании генетического профиля современных европейских народов. Первое связано с приходом ранних фермеров из Анатолии примерно восемь тысяч лет назад, второе — масштабная миграция на запад носителей ямной степной культуры, начавшаяся пять тысяч лет назад. Однако ученые видят множество отличий от общей картины в разных регионах. В новой работе они проанализировали ДНК древних жителей самого северо-запада Европы и обнаружили более тесную связь с охотниками-собирателями, чем где бы то ни было.

Вчера, 16:30
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

6 марта
Юлия Трепалина

В двойственных, или обратимых, изображениях зритель может увидеть разные объекты в зависимости от того, на каких деталях концентрируется его внимание. Среди известных примеров таких рисунков — иллюзия «кролик-утка», сочетающая двух животных, и обратимая ваза (или ваза Рубина), которая может казаться двумя силуэтами лиц, если сосредоточиться на фоне. В соцсетях и популярных СМИ часто публикуют подобные картинки, утверждая, что по тому, какое изображение человек видит в первую очередь, можно судить о его личностных чертах и особенностях мышления. Двое психологов из Великобритании недавно проверили, так ли это на самом деле.

15 марта
Юлия Трепалина

Когда пара расстается, многие люди продолжают испытывать чувства к своим бывшим. Если разрыв произошел по инициативе другой стороны и отношения длились много лет, полностью «забыть» еще недавно близкого человека может быть непросто. Существует мнение, что и после расставания привязанность к экс-партнерам в какой-то мере сохраняется. Впрочем, согласно другой точке зрения, со временем эта эмоциональная связь ослабевает и утрачивается. Разобраться, как происходит на самом деле и сколько времени может потребоваться на полный эмоциональный разрыв с бывшими возлюбленными, взялись психологи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (США).

18 марта
Илья

Масштабный анализ геномов показал, что вид Homo sapiens возник в результате смешения двух древних популяций. Они разделились полтора миллиона лет назад, а затем воссоединились до расселения по миру.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
-
2
+
Создать монополию на грязь - такое могут только американцы. Пролоббировать добавление грязи в правила игры 🤦‍♂️ А ещё с нас смеются, а сами покупают грязь 😁
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно