Дослідники з Національної лабораторії Ок-Ріджа міністерства енергетики США винайшли покриття, яке може значно зменшити тертя у звичайних несучих системах з рухомими частинами, від приводів транспортних засобів до вітряних і гідроелектричних турбін. В основі розробки — пошкоджені вуглецеві нанотрубки,
Багатостінні вуглецеві нанотрубки покривають сталь, відштовхують корозійну вологу і слугують резервуаром для змащення, пояснюють розробники. Для виготовлення покриття дослідники нагрівають диск із нержавіючої сталі, щоб на поверхні утворилися частинки оксиду металу.
Потім вони використовують хімічне осадження з парової фази, щоб ввести вуглець. Оксиди металу "зшивають" вуглець, атом за атомом, формуючи крихітні трубчасті структури. Нові нанотрубки не забезпечують змащувальну здатність доти, доки не будуть пошкоджені.
"Вуглецеві нанотрубки руйнуються під час тертя, але стають новим об'єктом. Ці зламані нанотрубки являють собою шматочки графену. Вони розмазуються поверхнею і з'єднуються з областю контакту, стаючи тим, що ми називаємо трибоплівкою, покриттям, що утворюється в процесі", — розповлає співавтор дослідження Цзюнь Цюй.
Дослідники зазначають, що якщо обидві поверхні, що контактують, покриваються частинками, то під час руху відбувається тертя графену об графен. Останній компонент — невелика кількість змащувального масла. Без нього тертя надто агресивно видаляє вуглецеві нанотрубки і покриття не може сформуватися.
Аналіз показав, що використання такої мастильної поверхні знижує коефіцієнт тертя до 0,001, що є набагато нижчим за порогове значення надзмащувальної здатності матеріалів. При цьому властивості зберігалися при випробуваннях більш ніж на 500 000 циклів тертя, при безперервному ковзанні протягом трьох годин, одного і дванадцяти днів. Наразі дослідники отримують патент на свою розробку.
Джерело: Naked science.
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. 
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!