指紋的存在增大了摩擦力？事實並不是如此

作為人類幾乎獨一無二的標誌：指紋（目前為止還沒有發現兩個人有同樣的指紋）的作用被人們津津樂道。其中就有一個廣為流傳的作用：增大手指與物體間的摩擦力。

這個結論看起來十分正確，因為我們所學習的摩擦力的公式就是：F=μ×Fn（Fn為法向壓力，不一定是重力哦），μ有動摩擦靜摩擦之分。

其中，μ和物體的材質、粗糙程度有關。手指上多了指紋，就相當於粗糙程度變大，自然，摩擦力就增大。

然而，現實中卻並不是如此。

對於兩個鐵塊木塊之類的物體，上面的公式無疑是正確的。但是，我們的手指，卻並不是什麼鐵塊木塊，而是，嗯，肉塊。或者說，我們的手，更像橡膠。

近日，英國曼徹斯特大學的Roland Ennos和學生Peter Warman進行了指紋摩擦的測試，得出了與不同，可以說是相反的結論。

通常兩個固體材料之間的摩擦，涉及到一個法嚮應力。因此Ennos的實驗方案是讓Warman用手指抵住一塊有機玻璃，隨後沿著Warman的手指拖動有機玻璃，同時記錄摩擦力的變化情況。

同時，Ennos設計了一個儀器，可以產生由弱到強的一系列應力。然後他將Warman的食指固定在該儀器上，進行摩擦實驗。結果發現，關於指紋功能的普遍認識並不正確。一般來講，手指和有機玻璃之間的摩擦力與二者界面之間的法向壓力成正比。但實驗的結果卻出乎意料，隨著法向壓力的增加，摩擦力只略微上升了一點點。

於是Ennos猜測，手指表面的彈性更類似於橡膠，那，其摩擦是否與接觸面積成正比呢?

在採用寬和窄的兩種有機玻璃樣條進行摩擦實驗之後，結果證明，一定程度壓力下，成正比。

事實上，由於指紋的存在，導致手指區域皮膚是溝壑狀的，手指與物體表面接觸的區域僅為手指平滑表面的三分之一。也就是說，如果手指沒有指紋，皮膚與物體的接觸面積就會增大。這說明，指紋絕不會有助於增加摩擦。相反地，其有可能是為了減少摩擦力。

Ennos從人類發展史的角度考慮，他認為，在人類進化的過程，指紋可能曾經有助於抓握粗糙的物體表面，比如樹皮。

指紋的存在使得手指區域的皮膚更容易發生延展和變形，保護其手指區域皮膚因為巨大摩擦力而遭受損壞。

此外，指紋或許可以保持指心的水分，從而有助於抓牢潮濕環境中的物體。另有研究人員認為，指紋可以增加手指的觸摸敏感度。

（圖片均來自於網路，侵權必刪）

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