Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Diament i grafen - bardzo śliskie połączenie

ghost666 29 Maj 2015 15:06 1596 0
  • Diament i grafen - bardzo śliskie połączenie Naukowcy z USA opracowali metodę pozwalającą wykorzystać niewielkie diamenty i grafen, aby zmniejszać tarcie, dzięki czemu wytworzony przez nich układ charakteryzuje się 'supersmarownością'.

    Badania przeprowadzone pod kierunkiem Aniego Sumanta i Aliego Erdemira pokazały, że materiał wykonany w oparciu o nanoskopowej wielkości diamenty i niewielkie płatki grafenu pozwalają zredukować tarcie niemal do zera.

    Jak opisuje Ali Erdemir - gdy płatki grafenu trą o powierzchnię diamentu, grafen owija się wokół tych nanokryształów, tworząc coś przypominającego łożysko. "Interakcje pomiędzy grafenem a diamentem są krytyczne w wytworzeniu supersmarowności" - tłumaczy naukowiec.

    Na poziomie atomowym tarcie zachodzi, gdy dwa materiały pozostają w stanie "zamkniętym", z którego uwolnienie wymaga pewnej energii. "Wyobraźmy sobie próbę ślizgania po sobie dwóch wytłoczek do jajek - w pewnych momentach wpadną one nawzajem w otworki na jajka (czyli atomy) i zostaną tam zatrzymane, co uniemożliwia nadmierne ślizganie" - mówi Diana Berman z grupy naukowej, która odkryła opisywane zjawisko.

    Poprzez wytworzenie diementowo-grafenowych łożysk, udało się przenieść to zjawisko do makroskali. Odpowiednio dobrana ilość grafenowych płatków i nanodiamentów umożliwi zmniejszenie tarcia w makroskali, co zostało potwierdzone obliczeniami wykonanymi na superkomputerze Mira.

    Jednakże, co bardzo zaskakujące, zjawisko to działa tylko w suchym środowisku. Dodanie wody zmienia zachowanie układu. Wyjaśniono to ponownie z wykorzystaniem obliczeń na superkomputerze. "Zaobserwowaliśmy, że woda uniemożliwia tworzenie opisywanych struktur, co zwiększa tarcie układu" - mówi współautor obliczeń Subramanian Sankaranarayanan.

    Trybologia jest nauką, która od dawna próbuje zmniejszyć tarcie układów, co przełoży się na zmniejszenie kosztów energetycznych działania układów mechanicznych. Supersmarowność jest zjawiskiem które chętnie zostałoby tutaj wykorzystane. "Każdy marzy o zastosowaniu tego zjawiska na szeroką skalę w układach mechanicznych, ale ciężko to osiągnąć" - mówią naukowcy.

    "Wiedza zebrana w tych badaniach, będzie krytyczna w znalezieniu sposobu na zmniejszenie tarcia we wszystkich układach, poczynając od silników czy generatorów, a kończąc na dyskach twardych komputerów czy systemach mikroelektromechanicznych" - podsumowuje Ani Sumant, jeden z kierujących projektem.

    Link