• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.11.2024
Андрей Папиш
1
2 921

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
Вчера, 21:01
Юлия Трепалина

В прошлых исследованиях о скулшутинге в Соединенных Штатах некоторые эксперты называли основной причиной случаев массовой стрельбы в учебных заведениях наличие большого количества легальных «стволов» на руках у людей. Но в подобных работах редко систематически анализировали роль огнестрельного оружия в жизни школьных стрелков. По мнению профессора социологии Энн Нассауер из Эрфуртского университета (Германия), эта деталь роднит большинство совершавших такого рода нападения в США.

Вчера, 19:20
Березин Александр

Западные колонии финикийцев включали сильнейшую морскую державу древнего Средиземноморья — Карфаген. Его жители использовали финикийский язык и поклонялись соответствующим богам. Теперь генетики заявили, что практически все эти люди — не потомки финикийских колонистов. Происхождение их в связи с этим довольно загадочно.

Вчера, 14:46
Юлия Трепалина

Многие, наверное, слышали фразу «Между ними возникла „химия“». Поясняя смысл выражения, часто говорят, что любовная химия между мужчиной и женщиной — это нечто сложное и с трудом поддающееся определению. Однако ученые не любят такой неясности, поскольку она мешает исследовать явление. Недавно группа психологов с помощью опроса выяснила основные компоненты взаимного влечения в паре, которое принято называть романтической, или любовной, химией.

20 апреля
Полина Меньшова

Распространено мнение, что, чем чаще пара занимается сексом, тем сильнее каждый из партнеров доволен отношениями. Международная команда исследователей проверила этот тезис.

18 апреля
Игорь Байдов

В 2006 году исследователи из Великобритании объявили, что легендарный антикитерский механизм, древнегреческий «компьютер», мог быть всего лишь игрушкой для демонстрации астрономических явлений. Авторы нового исследования подтвердили это, построив математическую модель на основе данных своих коллег, которая показала, что шестерни устройства заклинивало при запуске. Но несмотря на полученные результаты, ученые пытаются спасти репутацию древнего чуда техники, обвинив предыдущую команду в ряде ошибок.

18 апреля
Любовь

Примерно 41-42 тысячи лет назад на Земле произошел кратковременный сдвиг магнитных полюсов, который мог способствовать вымиранию неандертальцев, но не Homo sapiens — их выживание авторы нового исследования связали с появлением теплой одежды и добычей охры.

8 апреля
Березин Александр

До 13 тысяч лет назад в Северной Америке жил вид, который ученые до недавнего времени считали волком. Компания Colossal Biosciences объявила о возрождении этого вымершего вида, но биологические детали ставят ее заявление под серьезное сомнение.

2 апреля
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.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

[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