Исследователи из Университета Лестера обнаружили, что когда речь идет о каучуках, текстурированных поверхностях и воспроизведении, более жидкие составы более надежны, чем густые и липкие.
Резиновые смеси широко используются для формования и изготовления копий текстурированных поверхностей для научного анализа, но до сих пор было проведено мало исследований, чтобы установить, какие каучуки дают наиболее надежные копии.
Новое исследование, опубликованное в академическом журнале Scientific Reports под руководством профессора Марка Пернелла с факультета геологии Университета Лестера, обнаружило лучший вид каучука для репродукции.
Профессор Пурнелл объяснил: «Шерховатость - это то, что все понимают, и разница между шероховатой и гладкой поверхностью очевидна, но как сравнить две шероховатые поверхности? двигатель вашего автомобиля, например, достаточно плавный, чтобы работать должным образом?
"Если вам нужно сделать точные измерения поверхности, и вы не можете перенести оригинальную поверхность на измерительный инструмент, вам нужно будет проанализировать реплику. До сих пор мы не знали, является ли качество реплики зависит от используемой резины."
Чтобы выяснить, из какой резины можно сделать лучшую копию, команда из Лестера сделала несколько копий шероховатой и гладкой поверхности, используя разные резиновые смеси, которые включали в себя смешивание резины, а затем заливку ее на поверхность. пока не затвердеет.
Они проанализировали измерения абсолютно одинаковых участков поверхностей, сравнив их друг с другом и с исходной поверхностью.
Они обнаружили, что резиновые реплики несопоставимы друг с другом и что, как правило, резиновые смеси с высокой вязкостью, которые текут как густые жидкости, делают реплики менее похожими и менее желательными по сравнению с исходной поверхностью.
Роберт Гудолл, аспирант Университета Лестера и ведущий автор статьи, добавил: «Если вы хотите получить хорошие результаты - со всеми выступами и неровностями на поверхности, воспроизведенными в том же масштабе, что и оригинал, - вам нужно используйте правильную резину для работы."
Типы поверхностей, копии которых делают ученые и инженеры, включают кожу, зубы, сверхпроводящие компоненты в ускорителях частиц и различные инструменты, включая судебные и археологические исследования. Поверхности тщательно измеряются, чтобы количественно определить их шероховатость и текстуру, но это может быть на удивление сложно.
Важность шероховатости поверхности можно увидеть в автомобильных двигателях, где, если стенки цилиндров двигателя слишком гладкие, они будут заедать, а это означает, что поверхность должна быть достаточно шероховатой, чтобы нести пленку смазки поддерживать плавный ход поршня.
В настоящее время разработаны методы, позволяющие измерять выступы, выпуклости и ямочки вплоть до нанометрового масштаба – менее 1/100 толщины человеческого волоса.
Исследование финансируется Советом по исследованию окружающей среды (NERC).