走进科学
知道吗，落叶会让铁轨变得很滑
植物的落叶对铁路系统而言是巨大又令人恼火的威胁，但似乎中文网络里资料不多。我用关键词搜索，只有知乎的一条回答，提及“每年秋天巴黎的RER都会因为落叶导致大量晚点”；13年的日本列车因为落叶导致出轨事故新闻，外加一篇《英国铁路与落叶的斗争》。
但是，为什么落叶会使铁轨变得更滑呢？
谢菲尔德大学的工程师团队找到了一种解释。他们在《英国皇家学会会刊》上发表论文，描述了在实验室中，用树叶与铁的相互作用的实验。
每年秋天，飘落的树叶都会影响到火车运行。当树叶被碾碎时，铁轨上会形成一层黑色附着物——被发现像冰一样光滑。过于光滑的接触面导致牵引力损失，火车在提速或制动方面都会受到极大制约。在新研究中，工程师试图更好地了解黑色层的性质及其形成原因。
研究人员注意到，只有在下雨时，叶子才会成问题，研究人员将无花果树的叶子浸泡在一个盛有水的容器中，直到水变成棕色为止。他们认为叶子渗出了酸性提取物。接下来，他们向混合物中加入一滴氯化铁，以代表铁轨中溶解的铁。这样做使混合物变得更暗。然后，研究人员将其混合物应用于成对的钢表面——除了粘附在表面上之外，还导致钢表面与其他物体之间的摩擦力急剧下降。
接下来，研究人员从相同种类的叶子上去除了单宁，然后对它们重复上面的实验步骤——他们发现这样做可以防止混合物变黑，并且在施用于钢表面时不会导致打滑。研究人员认为，正是叶子中的单宁酸附着在铁轨上并形成滑层。既然现在已经弄清了其中的机制，研究人员建议开发一种可以分解铁轨上单宁的化学品。他们还指出，铁路管理人员可以管理的树木附近的铁路线，如果他们知道只需要清除单宁含量高的树木，则可以采用更加环保的方式应对落叶问题。
更多信息： Michael Watson等。叶层的成分和减少摩擦的性能，皇家学会会刊A：数学，物理和工程科学(2020)。DOI：10.1098/rspa.2020.0057