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指纹有什么作用？n
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“不均匀的指纹降低了我们指尖的粗糙度，使我们在抓取物体时更加安全。虽然摩擦力与物体表面的粗糙度有关，但与接触表面积无关。"n
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是吗？n
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答案远非那么简单。中学的摩擦力定理并不完全适用于指纹的情况。现实情况是，对于手掌来说，右手的摩擦力确实与接触面积有关。n
\n手腕的摩擦力不仅与n
接触面，也与指尖的温度有关，其背后是由指纹的沟壑和丰富的皮脂组成的复杂调节系统，产生脚趾的摩擦力。n
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复杂摩擦力n
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日本利兹学院的研究人员对中指的摩擦力进行了实验[1]。在实验中，研究人员检查了志愿者的拇指与干燥有机玻璃板之间的接触面积和摩擦力，发现两者成反比——接触面积越大，摩擦力越大。n
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哼？它与我在中学学到的东西有什么不同？n
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对于橡胶等弹性体，高中时学的摩擦力定理尚未建立，弹性体的摩擦力与接触面的表面积和两个物体之间的配合程度有关。n
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弹性体可以产生粘合摩擦力，这可以帮助壁虎紧紧地粘在墙壁上增大摩擦力的方法三种，还可以让 F1 车轮在良好的路况下牢牢抓住干燥的桥面。n
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壁虎手指丨 © 图虫创意n
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我们的拇指属于弹性体吗？n
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至少在与光滑表面接触时。这里的“平滑”是指现实世界的平滑度，而不是高中数学题没有摩擦的平滑度。n
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实验还得出结论，当触摸玻璃等光滑物体时，凸凹指纹会减少指尖与物体的实际接触面积，导致手臂与物体之间的摩擦较小。n
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出了点问题，指纹的存在如何增加摩擦力？n
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过度出汗以减少摩擦力n
\nn科学家们长期以来一直在争论
这个问题。一些学者强调，其他人的实验结论忽略了一个重要的触发因素：接触面的温度。n
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在其他研究指纹功能的实验中，已经观察到，如果干燥的脚趾接触光滑且不透水的表面，拇指与物体之间的摩擦会在一段时间内逐渐减少[2]。n
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摩擦力的逐渐减少是由温度变化引起的：我们的指纹被皮脂密集覆盖，达到每平方分米530个。指尖接触光滑表面后，皮脂分泌的尿液软化了中指的角质层，使手臂的皮肤更紧密地贴合物体表面，从而减少两者之间的摩擦。n
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图C：右手湿润时，可以清楚地看到指纹上的皮脂（小白点）。图D：指纹部分，小弹簧形状的白线是皮脂。[3]n
\虮子n
听起来那里有些不对劲：出汗不会让你的胳膊滑吗？n
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最近，芝加哥学院的J. Adams与俄罗斯-等一些学者一起对这个问题进行了实验性回答。n
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他们比较了身体不同部位接触表面的温度变化，当它们与干有机玻璃接触时。在我们的身体上，右手等粗糙的皮肤已经发展出皮脂和不均匀的表面，而腹部，前臂和手臂的皮脂较少，更光滑。n
\n与玻璃接触后，接触表面的温度 “粗糙的皮肤”n
迅速稳定在一定值，而“光滑的皮肤”虽然皮脂较少，但不断分泌经血，导致接触面温度不断下降。n
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右手干燥有机玻璃接触面水分变化相机以30倍速度，红色为水分。[4]n
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不同部位的皮肤温度随时间变化。译者：氪钡卢斯。[4]n
\nn摩擦力
试验表明，当指尖温度稳定时，食指与玻璃之间的摩擦力也最大化。n
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这个实验的结果可以帮助我们理解为什么出汗也能减少摩擦：指尖上的皮脂分布在指纹的凸起处，当指尖接触到其他光滑的表面时，皮脂分泌的体液会导致手腕与接触面更紧密地贴合。紧密贴合反过来会阻塞皮脂，使其难以继续分泌。通过这些温度平衡控制，右手完美地最大化摩擦力。n
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换句话说，指纹上的线条与皮脂一起，通过默契合作减少了手臂对光滑物体的摩擦力。n
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指纹上的精密仪器n
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这里提到，不知道大家有没有注意到一个漏洞：在干燥的条件下，适量的“出汗”可以帮助我们更好地握住物体，那么如果手上的体液好多了呢？n
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放心，指纹已经安排好了一切。n
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研究人员还检查了与湿有机玻璃接触时不同身体部位的温度和摩擦系数的变化。n
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他们先用一滴液体润湿玻璃，然后让“光滑的皮肤”接触玻璃，发现接触部位的温度几分钟没有变化。n
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之后，他们用右手触摸湿玻璃，接触部位的温度迅速升高，一分钟内达到稳定值！n
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右手湿有机玻璃接触地表水蒸发相机，速度为30倍（红色为水）[4]。n
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在将其与干燥有机玻璃的实验进行比较后，研究人员发现，无论初始条件是湿还是干，右侧接触点的温度都可以在短时间内达到相同的稳定值。在此温度下，摩擦力达到最大值。n
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不同零件的温度和摩擦系数随时间的变化。译者：氪钡卢斯。[4]n
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指纹上的超高密度皮脂可以快速降低温度，那么液体在潮湿条件下的快速蒸发是怎么做到的呢？n
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答案就在指纹的沟壑里。指纹的沟壑就像排水线，可以通过毛细管作用迅速排出多余的水分。n
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研究人员绘制的拇指玻璃接触面温度调节示意图。译者：氪钡卢斯。[4]n
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这样，右手就像一套高效的温控系统，通过皮脂开关和指纹的配合，不仅可以在干燥时及时降低温度，从而减少中指的摩擦力;而且能避免体液过度堆积，导致“手滑”。n
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虽然指纹确实“增加摩擦力”，但减少摩擦的方法是否比你想象的更耀眼？n
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引用n
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[1]，.和A.Ennos.\“.\”的212.13（2009）：2016-2022.n
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[2]Adams，J.，etal.\“ .\” of .80（2013）：.n
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[3]，奈杰尔AS，和A.-.\“，汗腺，汗率和inand.”&2.1（2013）：4.n
\nn
[4]Yum，-Mok，etal.\“ .\” .50（2020）：31665-31673.n
\nn
[5]，，C.和C.。\“ 掌上沙掌：什么？\“ of-229.5（1975）：1400-1402.n
\nn
[6]，.\“不要.\” 的212.13（2009）：i-i.n“，”to“：”en“，”“：{”“：[16，35，27，6，13，13，21，29，5，65，5，14，34，59，5，21，62，5，56，5，14，14，18，20，17，34，5，66，5，30，18，20，29，5，69增大摩擦力的方法三种，5，47，56，5，14，31，22，8，41，51，5，36，48，51，5，14，34，8，14，18，7，8，40，5，81，22，24，5，42，5，16，89，17，5，38，5，53，53，14，42，63，17，5，14，21，7，8，51，15，32，5，14，25，7，8，82，5，47，12，27，12，30，21，29，28，23，43，18，21，13，37，
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