运动鞋在球场上为何发出嘎吱声？最新研究揭秘源头提出调控方式

　　中新网北京2月26日电 (记者 孙自法)国际知名学术期刊《自然》最新发表一篇物理学论文称，篮球鞋等运动鞋在光滑球场上滑动时发出的嘎吱声，源于软质材料表面的波浪状形变。这项研究还提出了此种效应的调控方式，有望实现材料间摩擦力的控制。

篮球鞋滑动时的摩擦界面视觉示意图(图片来自Adel　Djellouli)。施普林格·自然 供图

　　该论文介绍，理解两种表面间的动力学作用，可为从合成材料到地质断层等各类系统的摩擦效应提供新见解。当软质材料在刚性表面滑动时会产生嘎吱声。此前对不同表面间相互作用的研究表明，两种材料粘附滑动时会产生脉冲，但这些研究聚焦于不会产生嘎吱声的缓慢运动。

　　在本项研究中，论文共同通讯作者、美国哈佛大学Adel Djellouli和Katia Bertoldi与同事及合作者一起，聚焦于会产生噪音的快速表面相互作用。他们拍摄记录了篮球鞋与光滑玻璃板接触时发出的嘎吱声，通过高速成像捕捉到橡胶鞋底在表面脉冲式爆发变形的过程，发现嘎吱声的音调与脉冲频率相匹配，而频率由鞋底的硬度和厚度决定。

　　在其他样本的补充实验中，论文作者研究发现：若柔软表面光滑，脉冲则呈不规则分布且不会产生尖锐声响；而带纹理的表面(如运动鞋的防滑纹路)能产生稳定的脉冲频率，从而形成高音调的嘎吱声。

　　《自然》同期发表同行专家的“新闻与观点”文章指出，这项研究引发了关于强固定界面滑动本质的深层探问，若能最终理解并控制这些过程，或将为有针对性地调节摩擦行为开辟新途径。(完)