Amerikai tudósok megfejtették a kikötõdõ cipõfûzõ titkát
2017.04.12. 16:33
A 17 oldalas tanulmány szövegét 3 kutató jegyzi: Christopher Daily-Diamond, Christine Gregg és Oliver O'Reilly, akik Berkeley-ben található a Kaliforniai Egyetem kutatói.
Eredményeik szerint a cipőfűző kikötődéséért felelős jelenség másodpercek alatt játszódik le.
A cipőfűzők igazán hosszú ideig bírják, ám elég egy apró mozdulat, hogy meginduljon a csomók kilazulása, és ez elindítja azokat a folyamatokat, amelyek miatt végül teljesen kikötődik a cipőfűző"
– mondta Gregg.
Futás esetén a lábunk a gravitációs erő hétszeresével csapódik neki a talajnak. A cipőfűzőnkön lévő csomó emiatt az erőhatás miatt kinyúlik, majd visszatér eredeti állapotába, amikor a lépés befejeződik.
Mivel ez gyakran megismétlődik, a csomó egyre jobban kienged.
A csomó szempontjából igen fontos erőhatás lép fel a szabad végeken: a tehetetlenségi erő. Ez akkor a legjelentősebb, amikor a láb hátrafelé lendül. (Főként a szabad végekre hat, de kisebb mértékben a csomóra is.)
Ahhoz, hogy kikössünk egy csomót, a szabadon hagyott végeket kell meghúznunk. Egy csomó kikötődéséért azok az erőhatások a felelősek, amelyek hasonló jelenséget idéznek elő"
– mondta Gregg.
A cipőfűző kikötődéséért ez a két erőhatás a felelős: egy erőteljes kinyúlás-elernyedés a csomó közepénél, valamint egy húzó erő a szabad végeken.
A kutatók a csomók kioldódását lassított felvételeken vizsgálták: felvették, ahogy az egyik kollégájuk a futópadon edz. Emellett építettek egy gépet, amellyel erőhatásoknak tették ki a csomót.
A kísérleti összeállításból az derült ki, hogy minél több súlyt helyeztek a szabad végekre, annál gyorsabban kötődött ki a fűző – ahogy azt várni lehetett.
A kutatás arra is fényt derített, hogy teljesen mindegy, hogy milyen csomóval kötjük meg a cipőfűzőnket, előbb-utóbb mindenképpen kioldódik. Csupán egyetlen dolgot lehet tenni: érdemes olyan erősen megkötni, amilyen erősen csak lehet, de így is csupán elodázhatjuk az elkerülhetetlent.
Talán túlzásnak tűnik, hogy valaki a cipőfűzők kikötődéséről értekezik, ám a kutatók szerint eredményeiket más területen is lehet majd hasznosítani. Távolabbi céljuk a csomók mechanikájának jobb megértése, mivel az ilyen képződmények a természetben is gyakoriak.
Amennyiben jobban megértjük a cipőfűző kioldódásának mechanizmusát, akkor az eredményeket felhasználhatjuk például a DNS és más mikrostruktúrák megértésénél, amelyek hajlamosak szétesni az őket érő erőhatások miatt – helyezte tágabb perspektívába a kutatási eredményeket Christopher Daily-Diamond.
A tanulmány a Proceedings of the Royal Society A szaklapban jelent meg.