Sciencemag.cz
Doporučujeme
Materiály snižující tření na minimum (superlubricity) by byly významné pro celou řadu aplikací. V automobilovém průmyslu se více než 30 % paliva v osobních vozidlech spotřebuje na překonání tření. Ve výrobních a průmyslových strojích by takto šlo snížit opotřebení, což by vedlo k obrovským úsporám nákladů. Tření způsobuje problémy i v elektronice.
Nová studie ukazuje, že oproti dřívějším názorům lze stav superlubricity realizovat nejen na nanoúrovni, ale i v makroměřítku, po delší dobu a za běžných atmosférických podmínek. Základem nové technologie jsou speciální uhlíkové povlaky, které se nanáší na „pracovní“ kov (testováno pro ocel a slitiny titanu a niklu). Probíhá to za vysoké teploty (mimochodem zkoušeno i jako součást procesů při zpracování bioodpadu) a příslušné nanokrystaly mají v sobě i různé kousky grafenu.
Uhlíkové nanokrystaly se ve stopách opotřebení deformují, zplošťují a spojují do grafitových filmů, což vede k téměř nulovému koeficientu tření ~0,003. Na substrátech z Ni a oceli bylo dosaženo životnosti povlaku ~ 150 000 pracovních cyklů se sníženou mírou opotřebení povrchu.
Tabiri Kwayie Asumadu et al, Robust macroscale superlubricity on carbon-coated metallic surfaces, Applied Materials Today (2024). DOI: 10.1016/j.apmt.2024.102140
Zdroj: SUNY Polytechnic Institute / Phys.org
