サイエンス

粘着テープを剥がすときの「ピーッ」という音は音速超えの衝撃波によって引き起こされていることが判明


これまで何十年もわかっていなかった、粘着テープを剥がしたときに聞こえる「ピーッ」という金切り音のような音の出所が研究によって明らかになりました。

Screeching sound of peeling tape | Phys. Rev. E
https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/p19h-9ysx


A shocking explanation for tape’s distinctive screech | Science | AAAS
https://www.science.org/content/article/shocking-explanation-tape-s-distinctive-screech

Scientists crack the case of "screeching" Scotch tape - Ars Technica
https://arstechnica.com/science/2026/02/heres-why-scotch-tape-screeches-when-its-peeled/

Physicists Finally Reveal Why Sticky Tape 'Screams' When You Peel It : ScienceAlert
https://www.sciencealert.com/physicists-finally-reveal-why-sticky-tape-screams-when-you-peel-it

テープはスーッと一定に剥がれるのではなく、「しっかり粘着(スティック)した状態」と「テープを引っ張る力が粘着力を上回って突然抵抗がなくなって剥がれる(スリップ)状態」を繰り返しながら剥がれます。このスティックとスリップを繰り返しながら剥がれる現象は「スティックスリップ現象」と呼ばれます。


サウジアラビア・アブドラ王立科学技術大学のS・T・ソロッドセン博士らの研究チームは2010年、「スリップ」のたびに、テープの粘着材内部で細かな帯状の裂け目が超音速でテープの端から端へ向けて生じ、音と光が生じていることを報告しました。

Stick-slip substructure in rapid tape peeling | Phys. Rev. E
https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.82.046107

2014年の追加研究では、スリップによって生じる亀裂と音との間の相関関係が指摘されましたが、メカニズムは特定されていませんでした。

Generation of ultra-sound during tape peeling | Scientific Reports
https://www.nature.com/articles/srep04326

ソロッドセン博士らに中国科学技術大学工学部の李二強教授らが加わった新たな研究では、「音は亀裂の先端が高速で移動することによって生じているのではないか」という仮説を立て、2台のハイスピードカメラと2基の高感度マイクを用いた実験を実施し、亀裂の発生と音の伝播を捕捉しました。実験の様子は以下の通り。


実験の結果、横方向に生じる亀裂がテープの端に到達したときに最高潮に達する一連の衝撃から「金切り音」が発生することが確認されました。


衝撃波を捉えた写真。左下から扇形に波が発生しています。赤矢印のところがそれぞれ4つの波。


研究によると、亀裂が広がる速度が超音速だと、テープとテープを貼り付けていたガラス面との間に部分的な真空が発生したあと空隙をすぐに埋めることができないため、空隙が亀裂とともに移動してテープの端に到達して外部の静止した空気にぶつかり潰れることになり、音が発生するのだとのことです。

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in サイエンス, Posted by logc_nt

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