作者:冯维维 来源: 中国科学报 发布时间:2026-3-4
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研究揭示篮球鞋“嘎吱”声成因

 

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本报讯 当你穿着篮球鞋在光滑的球场上运动时,会发出“嘎吱嘎吱”的响声。这是为什么?一项研究发现,这种声音源于软质材料表面的波浪状形变。科学家还揭示了这种效应的调控方式,有望实现材料间摩擦力的控制。相关研究2月26日发表于《自然》。

理解两种表面间的动力学作用,可为从合成材料到地质断层等各类系统的摩擦效应提供新见解。当软质材料在刚性表面滑动时会产生嘎吱声。此前,对不同表面间相互作用的研究表明,两种材料黏附滑动时会产生脉冲,但这些研究聚焦于不会产生嘎吱声的缓慢运动。

美国哈佛大学的Katia Bertoldi同合作者聚焦于会产生噪声的快速表面相互作用,记录了篮球鞋与光滑玻璃板接触时发出嘎吱声,并通过高速成像捕捉到橡胶鞋底在表面脉冲式爆发变形的过程。

科学家发现,嘎吱声的音调与脉冲频率相匹配,而频率由鞋底的硬度和厚度决定。他们还发现,若表面柔软光滑,脉冲则呈不规则分布且不会产生尖锐声响;而带纹理的表面(如运动鞋的防滑纹路)能产生稳定的脉冲频率,从而形成高音调的嘎吱声。

荷兰阿姆斯特丹纳米光刻高级研究中心的Bart Weber在同期新闻观点文章中评论称,这项研究引发了关于强固定界面滑动本质的深层探究,“若能最终理解并控制这些过程,或将为有针对性地调节摩擦行为开辟新途径”。(冯维维)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10132-3

《中国科学报》 (2026-03-04 第2版 国际)
 
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