胶带撕扯声之谜终被物理学家破解

日常生活中，快速撕扯胶带时发出的尖锐嘶鸣声曾让无数物理学家和使用者感到困惑。近日，这一长期困扰科学界的谜题终于被中国科学技术大学李强（Er Qiang Li）团队及其合作者成功破解。研究团队利用超高速摄像机和精密麦克风，对胶带在玻璃表面剥离过程进行了微观层面的深度观测，揭示了声音产生的物理机制。

研究发现，胶带剥离并非平滑连续的过程，而是呈现出一种“粘滑”（stick-slip）的动态特征。在剥离瞬间，胶带以微小的跳跃方式前进，每一跳都对应着胶层与基底之间的一次局部微断裂。这种在微米尺度上反复发生的“吸附-滑移”交替，导致拉力剧烈波动，进而引发不稳定的剥离行为，Zui终调制出我们听到的尖锐噪音。

更令人惊叹的是，研究团队观测到裂纹在胶层中的传播速度竟达到250至600米/秒，远超空气中声速（约342米/秒），属于典型的超音速裂纹扩展。当超音速裂纹扫过胶层后，会在剥离边缘留下一个极短暂的微空腔。由于空气无法瞬间填补这一空间，形成的瞬态低压区随后发生塌陷，产生了一列微弱的冲击波，以约355米/秒的速度向外传播，这才是胶带“尖叫”声的直接来源。

这一发现不仅解释了日常现象背后的复杂物理机制，也为理解各类粘性材料在动态剥离过程中的声学响应提供了关键依据。对于中国制造业而言，深入掌握胶带等高分子材料的微观断裂与声学特性，有助于在包装、电子封装及柔性材料领域优化产品设计，减少因材料剥离噪音引发的质量投诉，同时为开发新型低噪音或特定声学功能的智能材料提供理论支撑。