香蕉皮到底有多滑？

你有踩到香蕉皮滑倒的經(jīng)歷嗎？不只是香蕉皮，西瓜皮、蘋果皮、等廚余垃圾都容易讓人打滑。那么，讓人打滑緣由是什么呢？

到底有多滑

日本科學(xué)家，北里大學(xué)醫(yī)療衛(wèi)生學(xué)部馬瀏清資教授憑借測(cè)定香蕉皮摩擦系數(shù)并揭示其潤(rùn)滑原理而拿下2014年搞笑諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

馬瀏教授從事的其實(shí)是關(guān)節(jié)軟骨的潤(rùn)滑機(jī)理和人工關(guān)節(jié)的研究。最開(kāi)始，馬瀏教授想直接利用斜面來(lái)測(cè)出香蕉皮的摩擦系數(shù)。他把香蕉放到一個(gè)斜面上，不斷加大斜面的傾斜角度。最終發(fā)現(xiàn)，斜面傾角超過(guò)45度，香蕉才能在斜面上滑動(dòng)，這樣換算之后能得出靜態(tài)的香蕉摩擦系數(shù)大約為1.2。這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了鞋底和平坦地面間的摩擦系數(shù)，0.4（摩擦系數(shù)值越小，表明越滑）。香蕉皮還能防滑？這一結(jié)論顯然有違生活常識(shí)，靜態(tài)的香蕉皮完全不能體現(xiàn)它的真實(shí)光滑程度。

所以，馬瀏教授決定，用實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量人工關(guān)節(jié)潤(rùn)滑程度的專用設(shè)備，模擬人踩到香蕉皮的情況，來(lái)測(cè)香蕉皮的摩擦系數(shù)。

測(cè)量了60組數(shù)據(jù)后，馬瀏教授發(fā)現(xiàn)，模擬條件下香蕉皮的摩擦系數(shù)僅有0.066，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常情況下腳底和平坦地面間的摩擦，甚至比滑雪、滑冰時(shí)腳下的摩擦力還小，香蕉皮確實(shí)很滑。

除了香蕉皮，馬瀏教授還測(cè)試了多種生物質(zhì)的摩擦系數(shù)，包括蘋果皮和橘子皮，它們的摩擦系數(shù)分別是0.1和0.2左右。

從安全工學(xué)的角度而言，在摩擦系數(shù)低于0.1的表面上，有90%的幾率會(huì)發(fā)生打滑。也就是說(shuō)，踩到香蕉皮甚至蘋果皮后腳底打滑的概率都超過(guò)了九成。

為什么這么滑

這得從香蕉皮的結(jié)構(gòu)說(shuō)起。通過(guò)電子顯微鏡，馬瀏教授觀察到香蕉皮的內(nèi)側(cè)表層存在著很多的泡狀細(xì)胞，其中充斥著大量的多糖類生物黏液。當(dāng)受到擠壓時(shí)，存有黏液的小泡會(huì)發(fā)生破裂，同時(shí)釋放出黏液。這些黏液帶來(lái)的潤(rùn)滑效果就是讓你我摔成四腳朝天的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

因?yàn)樵谝话愕墓腆w接觸摩擦中，實(shí)際上并非是整個(gè)面積都發(fā)生接觸，而僅僅是表面突起的部分間發(fā)生摩擦。如果此時(shí)在固體表面間引入液體形成液膜，就能盡量減少直接的固體接觸。

而黏液之所以比一般清液潤(rùn)滑效果好，是因?yàn)轲ひ狠^高的粘度和內(nèi)摩擦讓它們?cè)谑軌簳r(shí)更難被排除出接觸面，從而擁有更大的潤(rùn)滑液膜厚度和潤(rùn)滑面比例。

不過(guò)，一旦將這些生物質(zhì)完全脫水，它們的潤(rùn)滑效力就會(huì)消失。

你的關(guān)節(jié)比香蕉皮滑多了

其實(shí)，我們能靈活行走也離不開(kāi)生物潤(rùn)滑。人體內(nèi)最為神奇的潤(rùn)滑液莫過(guò)于關(guān)節(jié)液了。關(guān)節(jié)液充滿了整個(gè)關(guān)節(jié)腔，為關(guān)節(jié)活動(dòng)提供潤(rùn)滑。人體關(guān)節(jié)需要在幾十年間經(jīng)常承受數(shù)百牛頓的壓力，它們之所以可以長(zhǎng)期保持良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這都是關(guān)節(jié)液的功勞。在關(guān)節(jié)液的潤(rùn)滑下，關(guān)節(jié)的摩擦系數(shù)僅僅是香蕉皮的十分之一左右，比滑冰和滑雪時(shí)的摩擦系數(shù)還要低上幾倍。

關(guān)節(jié)液中含有大量的玻尿酸，這也是一種具有潤(rùn)滑性質(zhì)的生物大分子。除了多糖和玻尿酸，生物體中還有很多種生物大分子的水溶液，比如蛋白質(zhì)和核酸同樣可以形成具有潤(rùn)滑效果的黏液。從這個(gè)意義上講，一切生物有機(jī)體在某種條件下都會(huì)很“滑”。

（閻語(yǔ)夢(mèng)薦自《大眾科學(xué)》）