指紋在生活中有哪些用處何謂指紋區？它有什么特點和用途？

2023-04-10

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

何謂指紋區？它有什么特點和用途？

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

指紋區域的情況不同。這一地區的山峰眾多而復雜，沒有強烈的特征。它們主要是由一些單鍵C-O，C-N，C-X(鹵原子)的伸縮振動，C-H，O-H等含氫基團的彎曲振動，C-C骨架的振動引起的。當分子結構稍有不同時，該區域的吸收也略有不同。

指紋區域對于區分結構相似的化合物非常有幫助。在特征區域確定的基團或化學鍵的存在，可以通過尋找指紋區域的相關吸收峰來進一步證明，也可以確定化合物的精細結構。它被廣泛用于通過紅外光譜識別結構和醫學領域。

作為人類幾乎獨一無二的標志，指紋的作用(至今沒有兩個人的指紋相同)一直被人們津津樂道。其中有一個廣為流傳的功能:增加手指與物體的摩擦力。

這個結論看起來很正確，因為我們學過的摩擦力的公式是:Fμ×Fn(Fn是正壓力，不一定是重力)，μ可分為動摩擦力和靜摩擦力。

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

然而現實中并非如此。

對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。或者說，我們的手更像橡膠。

最近，英國曼徹斯特大學的羅蘭·恩諾斯(Roland Ennos)和學生彼得·沃曼(Peter Warman)進行了一項指紋摩擦測試，得出了一個不同且相反的結論。

通常，兩種固體材料之間的摩擦涉及法向應力。因此，Ennos 實驗方案是讓沃曼把他的手指放在有機玻璃上，然后沿著沃曼并記錄摩擦力的變化。

同時，恩諾斯設計了一種儀器，可以產生一系列由弱到強的應力。然后他修理了沃曼的食指放在儀器上，進行了摩擦實驗。原來一般對指紋功能的理解是不正確的。一般來說，手指與有機玻璃之間的摩擦力與其界面間的法向壓力成正比。然而，實驗結果出人意料。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？

經過對寬窄有機玻璃樣條的摩擦實驗，結果表明它與一定程度的壓力成正比。

其實由于指紋的存在，手指區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增加。這說明指紋絕不會有助于增加摩擦。相反，可能是為了減少摩擦。

從人類發展歷史的角度來看，恩諾斯認為指紋可能在人類進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域的皮膚更容易伸展變形，保護手指區域的皮膚免受巨大摩擦力的傷害。

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

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