En blød kugle, der langsomt glider ned ad en helt lodret væg uden nogen ydre kraft, markerede et vendepunkt i eksperimentel fysik . Den overraskende opdagelse blev gjort af forskere fra University of Waterloo i Canada, som formåede at opnå noget, der tidligere blev anset for teoretisk umuligt.
Dette fænomen, der blev optaget med højhastighedskameraer, strider mod almindelige forestillinger om friktion og bevægelse, da man mente, at ingen genstand kan rulle ned ad en 90 graders skrå overflade uden ydre påvirkning. Efter måneder med test, modellering og justering af materialerne opnåede teamet imidlertid den perfekte balance mellem kuglens elasticitet og den lodrette overflade, hvilket gjorde det muligt for den at rulle.
Hemmeligheden bag eksperimentet var, at både kuglen og overfladen havde en blød konsistens . Hvis kuglen var for hård, faldt den simpelthen ned. Hvis den var for klæbrig, blev den hængende. Det afgørende var at bruge et materiale med en klæbrig overflade, der lignede en musemåtte . Denne kombination gjorde det muligt for kuglen at falde kontrolleret med en hastighed på 1 millimeter hvert andet sekund.
Som professor Sushanta Mitra, direktør for Waterloo Institute of Nanotechnology, forklarede: “Den forreste del af kuglen fungerer som en lynlås, der lukkes, mens den bageste del opfører sig, som om den åbnes. Denne lille asymmetri skaber det drejningsmoment, der er nødvendigt for, at den kan fortsætte med at rotere uden at gå op eller falde ned.”
Fysisk ligevægt, som aldrig før er set
Dette gennembrud, offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Soft Matter , udfordrer ikke kun det, der læres i de grundlæggende fysikbøger, men åbner også nye perspektiver for udviklingen af bløde robotter , der kan bevæge sig på lodrette overflader på svært tilgængelige steder. Ifølge Mitra: »Det åbner en ny måde at tænke på bevægelse på lodrette overflader. I øjeblikket er robotter og transportmidler begrænset til vandret eller let skrånende terræn. Denne opdagelse kan ændre det fuldstændigt.
Blandt de potentielle anvendelser af dette fænomen er udforskning af huler, inspektion af rørledninger og udvikling af værktøjer til rummissioner. Muligheden for at bevæge sig uden lim eller ekstern strømforsyning er en revolution for fremtidens mobilitetsteknologi.
Forskningen udgør også en akademisk udfordring, da den tvinger os til at genoverveje de grundlæggende principper, der bruges til at forklare bevægelse på skrå overflader. Som det fremhæves i den videnskabelige artikel, ændrer denne adfærd »vores forståelse af den vertikale interaktion mellem bløde materialer«, hvilket har vakt stor interesse i det videnskabelige samfund.
