吱吱作响的运动鞋，背后藏着什么科学秘密？

不只是鞋子在硬地面上滑动时会吱吱作响，自行车刹车、橡胶轮胎，甚至某些人工髋关节等生物医学植入体，在软硬材料接触滑动时也会产生刺耳的啸叫（squeal）。为弄清这类噪音的成因，研究人员用高速摄影技术记录了一块橡胶在硬质亚克力板上滑动的过程。结果发现，引发啸叫的并非简单的摩擦振动，而是与地震动力学中常见的周期性应力脉冲高度相似的振动模式；更令人意外的是，他们还观测到微小的瞬态放电（类似微型闪电）率先触发了这些脉冲。这一突破性观察表明，软硬界面间的摩擦啸叫本质上是一种多物理场耦合现象——既涉及固体接触力学，也包含微尺度电荷释放。该理解不仅有助于降低日常机械噪声（如优化刹车片或轮胎配方），还可为设计新型声学超材料、改进地震预警模型提供新思路，甚至启发基于可控摩擦振动的新型乐器开发。