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

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