8 (800) 600-18-06
Звонок бесплатный
8 (343) 379-34-50
8 (343) 379-34-54
Заказать звонок
site@brandtape.ru
Клейкая лента с логотипом
Клейкая промо-лента
Упаковочная клейкая лента
Малярная клейкая лента
Термостойкая малярная лента
Двусторонняя полипропиленовая клейкая лента
Двусторонняя клейкая лента на тканевой основе
Двусторонняя клейкая лента на бумажной основе
Двусторонняя вспененная клейкая лента
Алюминиевая клейкая лента
Алюминиевая армированная клейкая лента
Техническая клейкая лента ТПЛ
Металлизированная клейкая лента
Клейкая лента, усиленная стекловолокном
Защитная пленка
Бумажная упаковочная клейкая лента Kraft tape
Укрывная пленка с малярной (крепп) лентой
Оградительная лента
Сигнальная лента
Клейкая разметочная лента ПВХ
Диспенсер для клейкой ленты
Клейкая лента / Новости / Статьи / Как физики объясняют скачки при отрывании клейкой ленты?

Как физики объясняют скачки при отрывании клейкой ленты?

Как физики объясняют скачки при отрывании клейкой ленты?

«Physical Review Letters» опубликовал статью, в которой рассказывается об изучении французскими физиками процесса отматывания клейкой ленты с рулона. Результатом произведенных исследования стала качественная модель, объясняющая микроскопические «скачки» клейкой ленты при отматывании его с рулона.

Ученые снимали на высокоскоростную камеру, как отклеивается различая лента, натянутая под разным углом к поверхности. В результате они установили зависимость между амплитудой «скачков» и их периодом, а также между скоростью изгибной волны, которая пробегает по границе ленты и ее жесткостью.

Отматывая от рулона ленту, можно заметить, что процесс протекает неравномерно: то лента отклеивается неохотно, то в какие-то моменты скорость резко увеличивается и сразу отматывается довольно большой кусок. Физики назвали это явление макроскопическим проскальзыванием.

Это имеет место даже тогда, когда вроде бы лента отклеивается равномерно. В 2010 году группа ученых во главе с Такехару, сняв на высокоскоростную камеру процесс отклеивания ленты, обнаружила, что макроскопические «скачки» в свою очередь состоят из более мелких скачков длиной порядка 100 мкм. К тому же линия, разделяющая приклеенную и свободную части ленты, не прямая. Перпендикулярно ленте движется сверхзвуковая волна и вдоль неё отклеиваются новые фрагменты.

В 2015 году ученые со Стефаном Сантуччи во главе для объяснения этого процесса закрепляли нижний слой ленты, наклеивая на него второй слой, после чего отрывали под углом в 90°, используя моторчик. Процесс записывался ими на камеру с разрешением 10 мкм/пикс и частотой 525 тыс. кадров в секунду. В результате ученые обнаружили, что циклы отслаивания зависят от энергии упругих деформаций, периодически накапливаемой и высвобождаемой у линии отрыва. Но модель этого процесса тогда им не удалось разработать, как и выяснить, почему он нестабилен, они не смогли.

Новая статья рассказывает о том, что ученые, наконец, смогли разрешить эту загадку. Физики работали с прозрачной полиолефиновой лентой с тонким слоем акрилового клея — 3M Scotch 600. В этот раз ученые дополнительно пропитывали ленту жестким клеем. Это позволило почти в 2 раза изменить модуль изгиба ленты. К тому же, проводя этот эксперимент, исследователи изменяли длину ленты, угол отрыва, скорость отклеивания. Скорость отматывания выбрали равной 1,8 м/с. Все процессы ими записывались на камеру с разрешением 10 мкм/пикс и частотой 300 тыс. кадров в секунду.

В результате исследователи установили зависимость амплитуды «скачков» от угла отрыва и жесткости клейкой ленты. При этом они также выяснили, что амплитуда всегда пропорционально корню кубическому из периода «скачков», зависящему неявно от параметров ленты. В момент «скачка» на границе свободной части ленты и приклеенной возникает изгибная волна, движущаяся со скоростью 650–900 м/с. То есть время отрыва составляет менее 1 мкс, а период относительного покоя — до 100 мкс.

Зависимость длины свободного конца скотча он времени

Рис. 1. Зависимость длины свободного конца клейкой ленты он времени

Для объяснения этой зависимости ученые разработали качественную теоретическую модель, в которой связаны:

  • энергия упругих деформаций ленты и липкого слоя;
  • кинетическая энергия системы;
  • эффективная энергия разрушения клея.

Зависимость амплитуды скачков от их периодадля различных углов отрыва скотча

Рис. 2. Зависимость амплитуды скачков от их периода для различных углов отрыва клейкой ленты

В этой модели лента приближается пружинкой, накапливающей энергию до момента превышения порога, достаточного для разрушения клея. После этого резко высвобождает его. Из-за зависимости энергии упругих деформаций клейкой ленты от его жесткости и угла отрыва (радиуса кривизны) амплитуда «скачков» и скорость волны, пробегающей в момент отрыва по границе свободной поверхности, также зависят от этих параметров. Эта модель, несмотря на ее качественный характер, согласуется с данными, полученными в результате эксперимента.

Зависимость амплитуды скачков от их периода для различных модулей изгиба скотча

Рис. 3. Зависимость амплитуды скачков от их периода для различных модулей изгиба

Совсем не всегда ученые-физики исследуют «серьезные» явления, имеющие отношение к свойствам элементарных частиц, квантовой теории или сверхпроводимости. Порой их интересуют вопросы прикладного характера, связанные с предметами, используемыми повседневно.

Вопросы выдувания мыльных пузырей, расслоения кофе и молока в латте, оптимальных условий для трюка с бутылкой, которая подбрасывается, будучи частично наполнена водой, или процесса разламывания спагетти не остаются без внимания современных ученых.

Производство
за 4-7 дней
Собственное производство, расположенное в пригороде Екатеринбурга, позволяет выполнять заказы в сжатые сроки.
Сертифицированная
продукция
Продукция имеет необходимые сертификаты соответствия. Безопасность и характеристики изделий подтверждены лабораторными исследованиями.
Оптовые
цены
Мы являемся полноценным производством, поэтому можем предоставить уровень цен ниже, чем у любых из конкурентов.
Бесплатная доставка
по Екатеринбургу
Доставим заказ в Ваш офис или до терминала транспортной компании.
Эскиз
в подарок
При заказе фирменной клейкой ленты с логотипом мы подготовим макет для печати совершенно бесплатно.