Det er et mysterium, der slår både 5-årige og maskiningeniører bag sig: Hvorfor fanden bliver snørebåndene ved med at komme løs? En ny undersøgelse fra UC Berkeley, som udkommer 12. april i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society A, tager fat på dette underligt undersøgte problem og har fremsat en teori om, hvorfor selv de strammeste snørebånd fejler.
Forskere har undersøgt, hvordan sammenknyttede strukturer fejler under vedvarende belastninger, men aldrig under skiftende, dynamiske. Og det er, hvad Berkeley-forskerne undersøgte. For at gøre det satte de et slowmotion-kamera op for at filme medstuderende Christine Gregg, mens hun ramte løbebåndet. Efter at de filmede Gregg gå og løbe, fandt de ud af, at knudefejl er en kombination af to kræfter: tyngdekraft og inerti.
Når en person løber, deres fod rammer jorden med syv gange tyngdekraften. Det, kombineret med benets piskende inerti, skaber en stræk- og afslappende bevægelse, der løsner knuden. Snørebånd fejlede endnu hurtigere, når der blev lagt vægt på spidserne. "Du har virkelig brug for både den impulsive kraft i bunden af knuden, og du har brug for trækkræfterne fra de frie ender og løkkerne," sagde Christopher Daily-Diamond, medforfatter af undersøgelsen. "Du kan ikke synes at få knudefejl uden begge dele."
De fleste mennesker, der ikke er sømænd eller Spejdere lære at binde deres sko på en af to måder: Den firkantede knude og den falske knude. Sidstnævnte er svagere, fordi knuderne har et snoet og ikke ligger fladt. Men selvom du kender en arkbøjning fra en kørende bowline, er det ligegyldigt: Forskere fandt, at butterfly-knuder fejler på samme måde, men ikke nødvendigvis på samme tid.
"Vi var i stand til at vise, at den svage knude altid vil svigte, og den stærke knude vil svigte på en vis tidsskala, men det gør vi stadig ikke forstå, hvorfor der er en grundlæggende mekanisk forskel mellem de to knob," sagde Oliver O'Reilly, Berkeley-professor i mekanisk ingeniørarbejde.
En af de ting er, at når en snørebåndsknude begynder at svigte, sker det hurtigt. “Det interessante ved denne mekanisme er, at dine snørebånd kan være fine i rigtig lang tid, og det er først du får en lille smule bevægelse for at løsne sig, som starter denne lavineeffekt, der fører til knudefejl,” siger Gregg.
Dette kan være det første skridt i retning af, at videnskaben finder ud af en knude, der aldrig bliver løst (måske en mytisk dobbeltknude). I mellemtiden er der altid velcro.
