Voici le hic avec la friction – les scientifiques ne savent pas vraiment comment cela fonctionne. Sûr, les humains ont exploité le pouvoir de la friction depuis qu'ils ont frotté deux bâtons ensemble pour allumer le premier feu, mais la physique du frottement reste en grande partie dans l'obscurité.

Dans un nouveau papier en Matériaux naturels , Le professeur de l'Université Brandeis, Zvonomir Dogic, et son laboratoire ont exploré la friction au niveau microscopique. Ils ont découvert que la force générant la friction est beaucoup plus forte qu'on ne le pensait auparavant. Cette découverte est une étape importante vers la compréhension de la physique du monde cellulaire et moléculaire et la conception de la prochaine génération de technologies microscopiques et nanotechnologiques.

La recherche a été menée dans le cadre du Brandeis University Materials Research Science and Engineering Center.

Dogic et son équipe se sont concentrés sur les forces de friction des filaments d'actine, éléments constitutifs cellulaires essentiels responsables de nombreuses fonctions biologiques, notamment la contraction musculaire, mouvement cellulaire et division cellulaire. Tous ces processus nécessitent que les filaments se déplacent et glissent les uns contre les autres, générer des frictions. Les scientifiques ont supposé que les forces de friction de ces mouvements étaient minimes, agissant plus comme une friction hydrodynamique plus faible, comme tirer un objet dans l'eau, que comme une friction solide plus importante, poussant un objet sur un bureau.

Mais Dogic et son équipe ont observé le contraire. Ils ont développé une nouvelle technique pour mesurer le frottement, et quand ils ont traîné deux filaments d'actine l'un contre l'autre, ils ont observé des forces de frottement près de 1, 000 fois plus important que prévu, plus proche du frottement solide que du frottement hydrodynamique.

Cela est dû, en partie, à l'interaction entre les filaments. Imaginez les filaments comme deux ficelles perlées, l'un sur l'autre, tiré dans des directions opposées. Au fur et à mesure que les cordes bougent, les perles doivent remonter et dépasser leurs homologues sur la corde opposée, générer encore plus de friction. En observant cette interaction interfilamentaire, Dogic et son équipe ont pu mesurer les forces de friction et les régler, modifier les forces pour inclure plus ou moins de friction.

« Avant cette recherche, nous n'avions pas un bon moyen de contrôler ou de comprendre les frictions, " Dit Dogic. " Nous avons encore beaucoup plus à comprendre mais maintenant, l'une de nos plus anciennes sciences devient de moins en moins opaque."