Op een oude Egyptische wandtekening uit de graftombe van Djehoetihotep wordt een standbeeld op een slee vervoerd. Op de slee staat een persoon die het woestijnzand bevochtigt. Natuurkundigen van de Universiteit van Amsterdam en Stichting Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) hebben nu voor het eerst experimenteel aangetoond dat de juiste hoeveelheid water het aantal werklui dat nodig is om de slee te trekken halveert. Zij publiceerden hun resultaten deze week in Physical Review Letters.

De natuurkundigen plaatsten een laboratoriumversie van zo’n Egyptische slee – met een geheel platte onderkant – in een bak met zand. Op de slee stond een zwaar metalen voorwerp. Vervolgens maten ze de vereiste trekkracht van de slee, afhankelijk van de hoeveelheid water die ze aan het zand toevoegden.

Door water toe te voegen, neemt in eerste instantie de vereiste trekkracht af. Dat komt omdat het zand steviger wordt, waardoor het bergje zand dat zich voor de slee vormt steeds kleiner wordt. Dat betekent dat er minder kracht nodig is om de slee over het zand te trekken.

De optimale hoeveelheid water halveert de trekkracht. Het gaat dan om een relatief kleine hoeveelheid water (een paar procent). Bij deze hoeveelheid werkt het water als een soort lijm tussen de zandkorrels. Voeg je nog meer water toe, dan neemt de vereiste trekkracht juist weer toe. Het lijmeffect van het water op de zandkorrels is dan verdwenen.

A. Fall, D. Bonn et al. Sliding friction on wet and dry sand, Phys.Rev.Lett, 29 april 2014