研究揭示篮球鞋“嘎吱”声成因
发布时间：2026-03-04
信息来源：中国科学报
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图片来源：pixabay
当你穿着篮球鞋在光滑的球场上运动时，会发出“嘎吱嘎吱”的响声。这是为什么？一项研究发现，这种声音源于软质材料表面的波浪状形变。科学家还揭示了这种效应的调控方式，有望实现材料间摩擦力的控制。相关研究2月26日发表于《自然》。
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，两种材料黏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。
美国哈佛大学的Katia Bertoldi同合作者聚焦于会产生噪声的快速表面相互作用，记录了篮球鞋与光滑玻璃板接触时发出嘎吱声，并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。
科学家发现，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。他们还发现，若表面柔软光滑，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。
荷兰阿姆斯特丹纳米光刻高级研究中心的Bart Weber在同期新闻观点文章中评论称，这项研究引发了关于强固定界面滑动本质的深层探究，“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”。
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