Saarland Üniversitesi'nde yapılan yeni bir araştırma, buzun kayganlığının ardındaki temel mekanizmaya ilişkin yüzyılı aşkın süredir devam eden anlayışımızı sorguluyor. Geleneksel olarak, buzun kayganlığının basınç ve sürtünme yoluyla oluşan bir erime tabakasına bağlı olduğu düşünülüyordu. Ancak Profesör Martin Müser ve ekibinin Achraf Atila ve Sergey Sukhomlinov ile birlikte yürüttüğü son çalışmalar, kayganlığın moleküler düzeydeki etkileşimlerden kaynaklandığını ortaya koyuyor.
Bu yeni bulgular, yaklaşık iki asır önce James Thomson tarafından öne sürülen ve buzun kayganlığının basınç ve sürtünme ile ilişkili olduğunu belirten teoriyi yeniden değerlendiriyor. Saarland Üniversitesi ekibi, gelişmiş bilgisayar simülasyonları kullanarak buzun moleküler yapısını inceledi. Sonuçlar, buz yüzeyindeki ince sıvı tabakasının oluşumunda ne basıncın ne de sürtünmenin önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Bunun yerine, buzun kristal yapısındaki moleküler dipollerin, temas eden malzemelerin (örneğin ayakkabı tabanları) dipolleri tarafından bozulmasıyla kaygan bir yüzey oluştuğu anlaşılıyor. Bu bozulma, buzun yüzeyinde düzensiz, sıvı benzeri bir film tabakası meydana getiriyor.
Bu keşif, buzun kayganlığının yalnızca sıcaklığa bağlı bir erime süreci olmadığını, aynı zamanda moleküller arası etkileşimlerin kritik bir rol oynadığını vurguluyor. Hatta -40°C gibi aşırı soğuklarda bile bu moleküler etkileşimlerin devam ederek mikroskobik bir sıvı film oluşturabileceği belirtiliyor. Bu film, su gibi akışkan olmasa da, bal kıvamında bir yoğunluğa sahip olarak kayganlığı sağlıyor.
Bu bulguların pratik uygulamaları oldukça geniş. Malzemelerin moleküler düzeyde nasıl deforme olduğunu ve sürtünmenin nasıl işlediğini daha iyi anlamak, gelecekte buzlanmaya daha az eğilimli yüzeylerin ve malzemelerin geliştirilmesine olanak tanıyabilir. Bu, kış sporlarından ulaşım güvenliğine kadar birçok alanda önemli iyileştirmeler sağlayabilir. Örneğin, düşük çapraz bağlılık yoğunluğuna sahip ve arayüzey kaymasına izin veren kaplamaların, tekrarlanan buzlanma ve çözülme döngülerinde bile buz yapışmasını önemli ölçüde azaltabileceği araştırmalarla gösterilmiştir.
Sonuç olarak, Saarland Üniversitesi'nden gelen bu öncü çalışma, buzun kayganlığına dair geleneksel bilgileri yeniden şekillendirerek, moleküler etkileşimlerin bu olgudaki merkezi rolünü aydınlatıyor. Bu yeni bakış açısı, hem temel bilimsel anlayışımızı derinleştiriyor hem de teknolojik yenilikler için yeni kapılar aralıyor.