Waardoor is ijs zo glad? Door olieachtig smeltijs

Schaatser

Een olieachtig waterlaagje zou het de schaatser mogelijk maken te schaatsen

Ik kan me herinneren dat Karel Knip in zijn vaak amusante bijdragen over de wetenschap van alledag in NRC Handelsblad regelmatig met die vraag geworsteld heeft. De vraag was bij hem eigenlijk: waardoor kunnen we schaatsen? Als ik me goed herinner zouden Knips naspeuringen uitgekomen zijn op de druk op de smalle ijzers die er voor zorgt dat het ijs onder de dunne ijzers smelt. Nu schijnen eigenwijze Fransen uitgemaakt te hebben dat dat door wrijving komt. Daardoor ontstaat een uiterst dun laagje water, veel dunner dan ooit gedacht en bovendien veel visceuzer (stroperiger) dan gewoon water.
Linksom of rechtsom, het betekent dat schaatsers kunnen schaatsen doordat ze op water ‘lopen’. Hoe maf het ook mag klinken, maar de eigenschappen van dat waterlaagje (de constante in de verklaring voor de gladheid van het ijs) zijn nooit gemeten; althans, dat beweren de onderzoekers van het natuurkundig lab van van de Sorbonne in Parijs en het hydrodynamisch laboratorium van CNRS. Verder is water een slecht smeermiddel. Hoe komt het dat zo’n dun laagje water dan toch zorgt voor glad ijs?
Ze ontwikkelden een soort stemvork die de krachten ‘hoort’ die op het ijs worden uitgeoefend. Die stemvork van een paar centimeter zou gevoelig genoeg zijn voor de doeleinden van de onderzoekers. Ze zouden voor het eerst hebben aangetoond dat wrijving oorzaak is van het ontstaan van die waterlaag. Die was overigens onverwacht dun: enkele honderden nanometer tot 1 micron (=eenduizendste millimeter).

Ongewoon

Dat laagje was echter geen ‘gewoon’ water, ontdekten de wetenschappers. Het had de stroperigheid (viscositeit) van olie. Dat zou er op duiden dat het ijs door de wrijving niet volledig vloeibaar wordt maar iets dat lijkt op ijswater gemengd met gestampt ijs. De gladheid van ijs zou dan komen door het visceuze karakter van dat olieachtige waterlaagje.

De bevindingen zouden alle tot nu toe geponeerde theorie├źn over de gladheid van ijs op losse schroeven hebben gezet. De afwijkende eigenschappen van smeltwater vormen de kern van het antwoord op de vraag waardoor ijs glad is, vinden de onderzoekers, en die zijn nooit meegenomen in de theorie├źn. Ik houd overigens mijn bedenkingen bij deze verklaring (ijs is toch ook glad als je er op staat?).

Bron:Alpha Galileo

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.