نانوپوششی که اصطکاک را به نزدیک صفر می رساند
به گزارش نئوپدیا، پژوهشگران در وزارت انرژی آمریکا با کمک نانولوله های کربنی پوششی ساختند که روی فولاد قرار گرفته و اصطکاک را در آن به نزدیک صفر می رساند.
به گزارش نئوپدیا به نقل از مهر، دانشمندان لابراتوار ملی اوک ریج، پوششی را اختراع کرده اند که می تواند اصطکاک را در سیستم های مشترک با قطعات متحرک، کم کند. این پوشش در محصولات مختلف از قطار گرفته تا توربین های بادی و آبی، به صورت قابل ملاحظه ای اصطکاک را کم کند. این پوشش سبب کاهش صد برابری اصطکاک هنگام کشیده شدن فولاد بر فولاد می شود. در آمریکا هر ساله بیشتر از یک تریلیون دلار برای اصطکاک و سایش هدر می رود که معادل ۵ درصد تولید ناخالص ملی این کشور است.
جون کو، رهبر گروه مهندسی سطح و گروه تریبولوژی اظهار داشت: وقتی اجزای مختلف روی یکدیگر می لغزند، اصطکاک و سایش ایجاد می شود. اگر اصطکاک را کاهش دهیم، می توانیم مصرف انرژی را کاهش دهیم. اگر سایش را کاهش دهیم، می توانیم طول عمر سیستم را بالا برده و قابلیت اطمینان طولانی تر ایجاد نماییم.
در مقاله ای که این گروه منتشر نمودند نشان دادند که میتوان از نانولوله های کربنی برای ایجاد پوششی بهره برد که اصطکاک را بشدت کم می کند و خصوصیت ابرروان سازی را به وجود می آورد. ابرروان سازی خاصیتی است که در آن هیچ مقاومت در مقابل حرکت کشویی دو سطح روی هم به وجود نمی آید. مشخصه آن ضریب اصطکاک کمتر از ۰٫۰۱ است.
در مقایسه، هنگامی که فلزات خشک از یکدیگر عبور می کنند، ضریب اصطکاک در حدود ۰٫۵ است. با روان کننده روغن، ضریب اصطکاک در حدود ۰٫۱ قرار می گیرد. با این وجود، این پوشش جدید، ضریب اصطکاک را به ۰٫۰۰۱ می رساند.
برای این مطالعه، کومارا، یکی از محققان این پروژه، نانولوله های کربنی را روی صفحات فولادی رشد داد. او با دستگاهی به نام Tribometer، صفحات را در مقابل یکدیگر مالش داد تا تراش هایی از نانولوله کربنی را تولید کنند.
نانولوله های کربنی چند دیواره ای روی سطح فولاد قرار داده می شود تا رطوبت خورنده را دفع کنند و بعنوان یک مخزن روان کننده عمل کنند. این نانولوله ها روی سطح، نقش روان کننده را ایفا کرده و سبب کاهش اصطکاک و رسیدن به اصطکاک صفر می شوند. این نانولوله ها در حین مالش امکان دارد گرفتار صدمه شوند، با این کار آنها به ورق های گرافنی تبدیل می شوند که تشکیل یک فیلم ضداصطکاک می دهند.
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب