euro-pravda.org.ua

Фізики виявили властивості «чарівного бруду» для бейсбольних м'ячів.

Група дослідників перевірила, чи насправді бруд з річки в Нью-Джерсі, який в американському бейсболі вважається невід’ємною частиною гри — його використання прописано в правилах, настільки особливий. Фізичні експерименти допомогли науковцям з’ясувати, які властивості роблять цей матеріал унікальним і як його характеристики можна застосувати в механіці.
Физики изучили уникальные свойства «волшебной грязи», используемой для бейсбольных мячей.

Бейсбол пронизан безліччю забобонів, традицій і ритуалів, тому не дивно, що з середини минулого століття в Головній лізі бейсболу (MLB) у Північній Америці спортсмени натирають м'ячі певною грязюкою для поліпшення зчеплення. Вони купують її у Джима Бінтліффа, єдиного в США видобувача і постачальника. Часто цю грязь називають «магічною» або «чарівною», а її історія залишається невідомою, оскільки місце, де її вперше знайшли і досі видобувають, зберігається в таємниці.

Відомо лише, що грязь була виявлена в притоці річки Делавер у штаті Нью-Джерсі (США), а також як її обробляють — і те з фірмовими секретами. Після збору матеріал проціджують, видаляють зайву воду, промивають і після деяких маніпуляцій відстоюють. Грязь для натирання бейсбольних м'ячів (її називають Rubbing Mud) вже довела свою ефективність: MLB навіть випустила суворі інструкції для гравців, як саме потрібно нею користуватися. Наприклад, грязь потрібно наносити на поверхню не менше 30 секунд під час гри, також прописані особливі правила зберігання і інше.

При цьому з наукової точки зору дія Rubbing Mud перевірили лише два роки тому — і суттєвого впливу не виявили, значно краще себе показала порошкоподібна каніфоль, яку використовують у Японській професійній бейсбольній лізі (NPB). Автори нової наукової роботи, опублікованої в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, провели більш детальне дослідження «магічних» властивостей бейсбольної грязі і розкрили кілька її незвичайних якостей.

Спеціалісти проаналізували склад матеріалу і розмір часток. Мікроструктуру вивчали за допомогою лазерного скануючого мікроскопа. Грязь перевірили на деформацію і текучість на спеціальному приладі, а для дослідження взаємодії часток на шкірі м'яча з шкірою пальців питчера (того, хто кидає) фізики сконструювали установку і провели експерименти. Нижній модуль складався з трьох пластин, на них кріпилися фрагменти бейсбольних м'ячів — чисті, «брудні» і «брудні», але висушені за ніч. Верхня частина установки імітувала людський палець, він був таким же еластичним, а шкірне сало замінили тваринним жиром.

Поведінка бейсбольної грязі нагадала дослідникам природу дрібнозернистої грязі і крему для шкіри. Причому Rubbing Mud цілком може конкурувати з косметикою з точки зору розподілу. Грязь покриває пористу поверхню бейсбольного м'яча рівномірним тонким шаром часток різного розміру, схожих на мул (половина глини, половина кварцового піску), а кількість води в матеріалі підібрана так, що він нестійкий і при терті веде себе як рідина.

Наступні експерименти показали, що кутові піщані частки, розмір яких не перевищував 169 мікрометрів, на поверхні м'яча після висихання збільшують його тертя вдвічі. За словами авторів статті, якщо подивитися на «брудний» м'яч у дрібному масштабі, він здається шорстким, але в крупному, навпаки, стає гладким і однорідним на дотик.

Дослідники відповіли на питання, чи є Rubbing Mud особливою, і відповідь — і так, і ні. Незвичайною рисою вони назвали пропорції, але не інгредієнти бейсбольної грязі. Такий матеріал може бути ефективною змазкою, якщо з нього видалити пісок, але також і відмінним фрикційним агентом, тобто забезпечувати високе зчеплення на слизьких поверхнях. Крім того, високі адгезивні властивості бейсбольної грязі (завдяки дрібним часткам прилипання подвоювалося) можна використовувати і в будівництві, зокрема у зв'язуючих матеріалах.