Forskare löser vetenskaplig knut

2017-04-12 10:21  

Varför går skosnören upp? Det har ett par forskare på Berkeleyuniversitetet tagit ett grepp om.

En grupp forskare i maskinteknik vid Berkeley i Kalifornien ville försöka förklara varför skosnören går upp, till synes helt av sig själv, medan man är ute och går eller springer.

Genom att granska slow motion-filmer av fötter som springer har de i en vetenskaplig artikel i tidskriften Proceedings of the Royal Society A beskrivit krafterna bakom det irriterande vardagsproblemet.

Låter det trivialt? ”Forskning som ber om att få Ig Nobel-priset” skriver den vetenskapliga nyhetsportalen Scimex i sin presentation. Men det finns ett allvarligt syfte:

– Det här är ett första steg mot att förstå varför vissa knutar är bättre än andra. Om man kan förstå skosnören går det att tillämpa på andra knutna strukturer, som dna eller mikrostrukturer, som kollapsar på grund av dynamiska krafter, säger Christopher Daily-Diamond, doktorand vid Berkeley, i en artikel på universitetets hemsida.

I en film beskrivs de krafter som gör att knuten går upp:

Så här går det till: när du springer träffar foten marken med en kraft som är sju gånger starkare än tyngdkraften. Knuten sträcks och vilar, rör sig uppåt och nedåt, i takt med fotens rörelser.

Kraften från nedslaget i marken och accelerationen hos den som rör sig påverkar basen på knuten. Samtidigt påverkar det pendlande benet det dynamiska motståndet, trögheten, i de lösa ändarna på skosnöret.

De här två sakerna leder till att knuten löser upp sig. Forskarna menar att båda formerna av påverkan – nedslagskraften och pendlingen – leder till att skosnöret går upp. Samma sak händer inte om du bara pendlar med benet, fram och tillbaka, eller står still och stampar foten i marken.

– Det behövs både den impulsiva kraften vid basen på knuten och påverkan på de lösa ändrarna. Det verkar inte gå att få en knut att lösa upp sig själv utan båda två, säger Christopher Daily-Diamond.

Men hur kommer det sig då att det finns skosnören som inte går upp?

Det finns en skillnad mellan olika material, menar forskarna, och en knut kan vara så hårt åtdragen att det skulle ta mycket lång tid och krävas mycket rörelse för att få den att gå upp. Men här behövs mer forskning, menar de.

Det är också skillnad mellan två olika slags sätt att knyta skosnöret – den knut som har en råbandsknop som grundstruktur och den som har en käringknut som grundstruktur. Den första, råbandsknopen, är mer hållbar än den andra, käringknuten, enligt forskarna.

Råbandsknopen är symmetrisk, medan käringknuten är asymmetrisk. Skillnaden mellan dem brukar synas genom att den starkare gör att öglorna ligger på utåt varsin sida av skon, medan öglorna i den svagare rosetten ligger uppåt och nedåt längs med ovansidan av skon.

Prenumerera på Ny Tekniks kostnadsfria nyhetsbrev!

Anna Orring

Mer om: Forskning

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer