Tutkimus: jää on liukasta
Meille suomalaisille se ei ole mikään yllätys, eivätkä ranskalaistutkijatkaan olleet niin tietämättömiä, että olisivat selvitelleet, onko jää liukasta vai ei. Hakusessa oli liukkauden syy.
Vaikka asia on ollut jossain määrin kiistanalainen, vallitseva käsitys on ollut jo pitkään, että jään liukkaus johtuu kitkan synnyttämästä ohuesta vesikerroksesta.
Esimerkiksi luistimen terän ja jään välissä on sulaa vettä. Siksi luistelija liukuu pienellä potkulla pitkän matkan, mutta toisaalta kokemattomampi vetää luistinradalla helposti kivuliaat lipat.
Periaatteessa kyse on siis pysyvästä vesiliirrosta.
Tarkempaa tietoa vesikerroksesta, sen paksuudesta ja muista ominaisuuksista ei kuitenkaan ole ollut. Vesi on ehkä vanhin voitehista, mutta varsinaisena voiteluaineena se on kehno. Miten se sitten voi tehdä jään liukkaaksi?
Ranskan tieteellisen tutkimuksen kansallisen keskuksen eli CNRS:n johdolla on kehitetty mittalaite, jolla on päästy tarkastelemaan jään liukkautta aiempaa paljon tarkemmin. Odotettu tulos oli, että kitka todella saa aikaan ohuen vesikerroksen.
Teoria kaipaa tuunaamista.
Muut tulokset olivatkin sitten odottamattomampia.
Ensinnäkin ohut vesikerros on tosi ohut. Sen paksuus on alle mikrometrin luokkaa eli noin sadasosa hiuksen läpimitasta. Teoreettisten laskujen perusteella sen pitäisi olla selvästi paksumpi. Teoria menee siis uusiksi.
Toiseksi kerroksen muodostava vesi ei ole ihan normivettä, vaan muistuttaa olemukseltaan pikemminkin öljyä.
Tutkimuksen mukaan kitka ei sulata jäätä kokonaan vedeksi, vaan syntyvä ohkainen kerros on eräänlaista veden ja jäähileen sekoitusta. Siinäkin suhteessa teoria kaipaa tuunaamista.
Kuten perustutkimuksella usein on tapana, siitä on hyötyä – ennemmin tai myöhemmin – myös käytännön sovellusten muodossa.
Jään liukkauden tarkka tuntemus auttaa kehittämään sekä luistavampia ratkaisuja esimerkiksi talviurheilulajeihin että pitävämpiä konsteja liikenteeseen liukkailla keleillä.
Josko vaikka jossain vaiheessa päästäisiin peräti eroon vuotuisesta nastat vai kitkat -kädenväännöstä? Etenkin kun ilmastonmuutoksen myötä Suomen talvet ovat entistä vähälumisempia – ainakin maan eteläisissä osissa – mutta tiet ovat silti usein jäässä.
Eivätkä varmaan jäisillä kaduilla liukastelevat, potentiaaliset päivystyspolin asiakkaatkaan panisi pahakseen, mikäli talvikenkien pohjamateriaali pitäisi paremmin ilman mitään ylimääräisiä liukuesteitä tai nastatossuja.