科学家破解“吱吱作响”Scotch胶带之谜

Source: Slashdot

背景

当 Scotch 胶带从表面撕下时发出的刺耳声音——类似指甲划黑板的噪音，许多人都不愿去想——是由微裂纹产生的冲击波在撕离的胶带上以超音速传播所致，这一点在《Physical Review E》最新发表的论文中得到证实。

由沙特阿拉伯阿卜杜拉国王大学的 Sigurdur Thoroddsen 领导的研究团队此前在 2010 年发现，在剥离过程中粘合剂宽度方向会出现一系列横向裂纹，随后在 2024 年进一步确认这些裂纹与刺耳声音之间存在直接对应关系。然而，这些研究并未 pinpoint（确定）其根本机制。

方法

团队采用同步的高速成像和同步麦克风，同时捕捉裂纹的传播以及它们在周围空气中产生的声波。该方法使他们能够观察每一道裂纹的形成与移动过程的动态细节。

发现

新研究表明，每当裂纹打开时，胶带与表面之间会形成一个局部真空。由于裂纹的移动速度快于空气填补空隙的速度，真空会沿着胶带向前传播，直至到达胶带边缘，在那里坍塌进入外部静止空气。此坍塌产生离散的声脉冲，表现为人们熟悉的刺耳噪声。

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