Geometry-induced friction at a soft interface

高斯曲率 曲率 软物质 几何学 软质材料 材料科学 曲率半径 弹性(物理) 高斯分布 机械 纳米尺度 半径 基质(水族馆) 纳米技术 经典力学 物理 复合材料 化学 数学 平均曲率 地质学 胶体 物理化学 流量平均曲率 量子力学 计算机安全 海洋学 计算机科学
作者
Aashna Chawla,Deepak Kumar
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (30)
标识
DOI:10.1073/pnas.2320068121
摘要

Soft and biological matter come in a variety of shapes and geometries. When soft surfaces that do not fit into each other due to a mismatch in Gaussian curvatures form an interface, beautiful geometry-induced patterns are known to emerge. In this paper, we study the effect of geometry on the dynamical response of soft surfaces moving relative to each other. Using a simple experimental scheme, we measure friction between a highly bendable thin polymer sheet and a hydrogel substrate. At this soft and low-friction interface, we find a strong dependence of friction on the relative geometry of the two surfaces—a flat sheet experiences significantly larger friction on a spherical substrate than on flat or cylindrical substrate. We show that the stress developed in the sheet due to its geometrically incompatible confinement is responsible for the enhanced friction. This mechanism also leads to a transition in the nature of friction as the sheet radius is increased beyond a critical value. Our finding reveals a hitherto unnoticed mechanism based on an interplay between geometry and elasticity that may influence friction significantly in soft, biological, and nanoscale systems. In particular, it provokes us to reexamine our understanding of phenomena such as the curvature dependence of biological cell mobility.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wxr发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI5应助杨小白采纳,获得30
刚刚
轨迹完成签到,获得积分10
刚刚
liaoyaya完成签到,获得积分10
1秒前
阿洁发布了新的文献求助10
2秒前
浅暖发布了新的文献求助10
2秒前
兔兔不睡觉完成签到 ,获得积分10
2秒前
wang完成签到,获得积分10
2秒前
粥里完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科研通AI5应助Xhhhhhh采纳,获得10
2秒前
度度发布了新的文献求助10
2秒前
sanmu发布了新的文献求助10
2秒前
理躺丁真完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
自由的冰蓝完成签到,获得积分10
3秒前
H呀呀呀完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
七七完成签到,获得积分20
4秒前
zhuan完成签到,获得积分10
4秒前
倦梦还完成签到,获得积分10
5秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
sdnihbhew发布了新的文献求助10
5秒前
诸葛朝雪发布了新的文献求助10
5秒前
王梦秋完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
黄琳完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI5应助faye采纳,获得10
7秒前
JM-Li完成签到,获得积分10
8秒前
sanmu完成签到,获得积分10
8秒前
BMK完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
VDC完成签到,获得积分0
9秒前
10秒前
believe完成签到,获得积分20
10秒前
rrjl完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Acute Mountain Sickness 2000
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5068161
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4289857
关于积分的说明 13365461
捐赠科研通 4109571
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2250420
邀请新用户注册赠送积分活动 1255787
关于科研通互助平台的介绍 1188288