アイススケートが滑るのは可動的な水分子の作用

アイススケートが氷上で滑るのは可動的な水分子が作用していたからと判明。
従来はブレードが氷を溶かすから滑れると解釈されていたそうです。
しかしこの理屈では幅の広い靴底でも滑る事があるのを説明できなかったので、
ブレードでも靴底でもどちらも説明できる理論が求められていたんだとか。

Molecular Insight into the Slipperiness of Ice – The Journal of Physical Chemistry Letters (ACS Publications)

新しい研究では水分子の光学分析と分子動力学法と呼ばれるコンピュタシミュレーションを援用。
その結果、氷表面では2つの水素結合による水分子が多数存在すると判明。
氷の内部では通常、水分子は4つの水素結合で結びついているそうです。
この2つの水素結合による水分子は自由に動ける状態になっていて、
摩擦力が低下する要因となっていたとのこと。

ただしマイナス7度~0度までが最も多くの可動的な水分子が存在する温度帯なのに
摩擦係数は大きくなって滑りにくくなるそうです。
その理由として、可動的な水分子が多すぎる為にブレードが深く沈み込んでしまい
摩擦力が強くなってしまうのだろうとのこと。

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