• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.11.2024, 07:51
Андрей Папиш
1
2 964

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.
Автор специализируется на популяризации биологии и палеонтологии. Пишет о поведении животных, необычных находках древнего мира. Интересуется всем, что летало, бегало и формировалось миллионы лет.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
15 сентября, 10:36
Игорь Байдов

Самая большая планета в Солнечной системе, всегда поражавшая воображение своими колоссальными размерами, немного сдала позиции. Новые высокоточные измерения орбитального зонда NASA показали, что Юпитер не такой большой и круглый, как считали астрономы последние 40 лет.

16 сентября, 13:21
Адель Романова

Во время недавних наблюдений карликовой планеты Квавар что-то неожиданно почти полностью закрыло ее собой. Астрономы уверены, что это не ее спутник Вейвот и не одно из двух известных колец этого маленького мира на краю Солнечной системы.

15 сентября, 11:30
РНФ

Ученые обнаружили, что общепринятые константы, с помощью которых химики предсказывают свойства молекул, содержали ошибки. Исправленные значения констант теперь объясняют ранее непонятные химические аномалии и позволяют предсказывать свойства новых материалов для квантовых технологий, датчиков и умных покрытий.

12 сентября, 14:03
ТюмГУ

Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.

15 сентября, 10:36
Игорь Байдов

Самая большая планета в Солнечной системе, всегда поражавшая воображение своими колоссальными размерами, немного сдала позиции. Новые высокоточные измерения орбитального зонда NASA показали, что Юпитер не такой большой и круглый, как считали астрономы последние 40 лет.

15 сентября, 11:30
РНФ

Ученые обнаружили, что общепринятые константы, с помощью которых химики предсказывают свойства молекул, содержали ошибки. Исправленные значения констант теперь объясняют ранее непонятные химические аномалии и позволяют предсказывать свойства новых материалов для квантовых технологий, датчиков и умных покрытий.

12 сентября, 14:03
ТюмГУ

Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.

9 сентября, 11:03
Адель Романова

Третий известный межзвездный объект 3I/ATLAS летит примерно вдвое быстрее обоих своих предшественников. По расчетам, его вряд ли могло выбросить из родной планетной системы с подобной скоростью, и так разогнаться по пути он тоже не мог.

11 сентября, 12:04
ПНИПУ

Все больше покупателей начинают отказываться от привычки делать покупки на маркетплейсах, а число новых продавцов на площадках практически не увеличилось. Аналитика показывает, что за первый квартал 2025 года — прирост селлеров составил всего 0,45% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. В то же время, маркетплейсы активно расширяют сеть пунктов выдачи, особенно в регионах, где физическое присутствие всех брендов невозможно. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему люди стали реже совершать покупки на маркетплейсах.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
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
Закрыть
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