哈佛研究揭秘籃球鞋“嘎吱”聲成因

很多人都聽過籃球鞋在光滑球場上滑動時，發出的“嘎吱”聲。這是為什么呢？哈佛大學科學研究發現，這種聲音源于軟質材料表面的波浪狀形變，他們還揭示了這種效應的調控方式，有望實現材料間摩擦力的控制。相關研究2月26日發表于《自然》。

理解兩種表面間的動力學作用，可為從合成材料到地質斷層等各類系統的摩擦效應提供新見解。當軟質材料在剛性表面滑動時會產生嘎吱聲。此前，對不同表面間相互作用的研究表明，兩種材料粘附滑動時會產生脈沖，但這些研究聚焦于不會產生嘎吱聲的緩慢運動。

哈佛大學的Katia Bertoldi和合作者聚焦于會產生噪音的快速表面相互作用，拍攝了籃球鞋與光滑玻璃板接觸時發出的嘎吱聲，通過高速成像捕捉到橡膠鞋底在表面脈沖式爆發變形的過程。

他們發現，嘎吱聲的音調與脈沖頻率相匹配，而頻率由鞋底的硬度和厚度決定。他們還發現，若柔軟表面光滑，脈沖則呈不規則分布且不會產生尖銳聲響；而帶紋理的表面（如運動鞋的防滑紋路）能產生穩定的脈沖頻率，從而形成高音調的嘎吱聲。

荷蘭阿姆斯特丹納米光刻高級研究中心的學者BartWeber在同期新聞觀點文章中評論稱，這項研究引發了關于強固定界面滑動本質的深層探問，“若能最終理解并控制這些過程，或將為有針對性地調節摩擦行為開辟新途徑”。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10132-3