„Superlubrikačný“ povlak radikálne znižuje trenie medzi kovovými časťami

Pomocou biologického odpadu z rastlín manioku vedci vytvorili povlak, ktorý prakticky eliminuje trenie kovových častí. Môže to priniesť lepšiu spotrebu paliva, predĺžiť životnosť pohyblivých častí a priniesť obrovské úspory v nespočetných priemyselných odvetviach.

Podľa novej výskumnej práce, ktorú zverejnili vedci z rôznych inštitúcií v Afrike a Spojených štátoch, je trenie zodpovedné za spotrebu približne jednej pätiny všetkej energie vygenerovanej na celom svete každý rok. Navyše škody spôsobené trením v strojoch spotrebujú jedno až štyri percentá HDP priemyselných ekonomík. V automobilovom priemysle sa podľa výskumníkov približne 30 % paliva použitého v osobných vozidlách využije na prekonanie trenia.

Zníženie trenia by preto mohlo mať zásadný vplyv na náklady na prácu so strojmi a ušetriť palivo používané pri prevádzke automobilov. Výskumný tím, ktorý viedli Winston Wole Soboyejo a Tabiri Kwayie Asumadu z newyorského polytechnického inštitútu SUNY, sa zameral na koncept známy ako superlubricita. Je to stav takmer nulového trenia medzi dvoma pohybujúcimi sa suchými materiálmi, ktoré sú vo vzájomnom kontakte.

Doteraz bolo superlubrikačné správanie pozorované iba medzi veľmi malými nanočasticami. Nová štúdia však ukazuje, že tento jav je možný aj na makroúrovni. Výskumníci nanášali uhlík získaný z rastlín manioku na kovové povrchy pomocou lacného vysokoteplotného procesu spracovania biologického odpadu.

Keď sa uhlík spojil s kovom, mal podobu grafénu, materiálu pozostávajúceho z jednej vrstvy atómov uhlíka. Tento materiál vyplnil drážky spôsobené opotrebovaním a vytvoril kontaktné body len z grafénu, ktoré chránili kov pod ním. Pri testoch viedol uhlík viazaný na oceľové a niklové podklady k stavu prakticky bez trenia, ktorý sa zachoval v bežných podmienkach približne počas 150 000 cyklov. Článok bol publikovaný v časopise Applied Materials Today.

Zdroj: newatlas.com.

Foto zdroj: depositphotos.com.