Sanfte Schmierung

Wir betrachten einige grundlegende Prinzipien der fluidausgelösten Schmierung an weichen Oberflächen. Insbesondere quantifizieren wir, wie ein weicher Substrat die Geometrie und die Kräfte zwischen sich aneinander vorbeischiebenden Oberflächen verändert. Durch die Betrachtung des Modellproblems eines symmetrischen, nichtkonformen Kontakts, der tangential zu einer dünnen elastischen Schicht bewegt wird, bestimmen wir die Normalkraft im Bereich kleiner und großer Durchbiegungen und zeigen, dass es eine optimale Kombination aus Material- und geometrischen Eigenschaften gibt, die die Normalkraft maximiert. Unsere Ergebnisse können auf eine Vielzahl anderer Geometrien verallgemeinert werden, die dasselbe qualitative Verhalten zeigen. Daher sind sie relevant für die elasto-hydrodynamische Schmierung weicher elastischer und poroelastischer Gels und Schalen sowie im Kontext der Biolubrikation in knorpeligen Gelenken.