何謂指紋區(qū)？它有什么特點(diǎn)和用途？紅外光譜指紋區(qū)(1300~400cm-1，7.69~ 25微米)的吸收峰具有特征性，可用于區(qū)分不同化合物結(jié)構(gòu)上的細(xì)微差異。就像人的指紋一樣，叫做指紋區(qū)。指紋區(qū)域的情況不

何謂指紋區(qū)？它有什么特點(diǎn)和用途？

紅外光譜指紋區(qū)(1300~400cm-1，7.69~ 25微米)的吸收峰具有特征性，可用于區(qū)分不同化合物結(jié)構(gòu)上的細(xì)微差異。就像人的指紋一樣，叫做指紋區(qū)。

指紋區(qū)域的情況不同。這一地區(qū)的山峰眾多而復(fù)雜，沒有強(qiáng)烈的特征。它們主要是由一些單鍵C-O，C-N，C-X(鹵原子)的伸縮振動(dòng)，C-H，O-H等含氫基團(tuán)的彎曲振動(dòng)，C-C骨架的振動(dòng)引起的。當(dāng)分子結(jié)構(gòu)稍有不同時(shí)，該區(qū)域的吸收也略有不同。

指紋區(qū)域?qū)τ趨^(qū)分結(jié)構(gòu)相似的化合物非常有幫助。在特征區(qū)域確定的基團(tuán)或化學(xué)鍵的存在，可以通過尋找指紋區(qū)域的相關(guān)吸收峰來進(jìn)一步證明，也可以確定化合物的精細(xì)結(jié)構(gòu)。它被廣泛用于通過紅外光譜識(shí)別結(jié)構(gòu)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

指紋能增加摩擦力嗎？

作為人類幾乎獨(dú)一無二的標(biāo)志，指紋的作用(至今沒有兩個(gè)人的指紋相同)一直被人們津津樂道。其中有一個(gè)廣為流傳的功能:增加手指與物體的摩擦力。

這個(gè)結(jié)論看起來很正確，因?yàn)槲覀儗W(xué)過的摩擦力的公式是:Fμ×Fn(Fn是正壓力，不一定是重力)，μ可分為動(dòng)摩擦力和靜摩擦力。

其中，μ與物體的材質(zhì)和粗糙度有關(guān)。手指上的指紋越多，意味著越粗糙，自然，摩擦力也就越大。

然而現(xiàn)實(shí)中并非如此。

對(duì)于兩塊鐵和木頭這樣的物體，上述公式無疑是正確的。然而，我們的手指不是鐵塊，而是，嗯，肉塊?；蛘哒f，我們的手更像橡膠。

最近，英國曼徹斯特大學(xué)的羅蘭·恩諾斯(Roland Ennos)和學(xué)生彼得·沃曼(Peter Warman)進(jìn)行了一項(xiàng)指紋摩擦測(cè)試，得出了一個(gè)不同且相反的結(jié)論。

通常，兩種固體材料之間的摩擦涉及法向應(yīng)力。因此，Ennos 實(shí)驗(yàn)方案是讓沃曼把他的手指放在有機(jī)玻璃上，然后沿著沃曼 并記錄摩擦力的變化。

同時(shí)，恩諾斯設(shè)計(jì)了一種儀器，可以產(chǎn)生一系列由弱到強(qiáng)的應(yīng)力。然后他修理了沃曼 的食指放在儀器上，進(jìn)行了摩擦實(shí)驗(yàn)。原來一般對(duì)指紋功能的理解是不正確的。一般來說，手指與有機(jī)玻璃之間的摩擦力與其界面間的法向壓力成正比。然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果出人意料。隨著法向壓力的增加，摩擦力只略有增加。

所以恩諾斯猜測(cè)手指表面的彈性更類似于橡膠。那么，它的摩擦力和接觸面積成正比嗎？

經(jīng)過對(duì)寬窄有機(jī)玻璃樣條的摩擦實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明它與一定程度的壓力成正比。

其實(shí)由于指紋的存在，手指區(qū)域的皮膚是溝壑狀的。是的，手指與物體表面的接觸面積只有手指光滑表面的三分之一。換句話說，如果手指上沒有指紋，皮膚與物體的接觸面積會(huì)增加。這說明指紋絕不會(huì)有助于增加摩擦。相反，可能是為了減少摩擦。

從人類發(fā)展歷史的角度來看，恩諾斯認(rèn)為指紋可能在人類進(jìn)化過程中幫助抓住了粗糙的表面，比如樹皮。

指紋的存在使得手指區(qū)域的皮膚更容易伸展變形，保護(hù)手指區(qū)域的皮膚免受巨大摩擦力的傷害。

此外，指紋可能會(huì)將水分保留在手指中心，從而有助于在潮濕的環(huán)境中抓握物體。另一位研究人員認(rèn)為，指紋可以增加手指的觸摸靈敏度。

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