Ett team av mikrosystemingenjörer vid Université de Lyon, École Centrale de Lyon, har utvecklat en metod för att skapa en önskad mängd friktion mellan två plana ytor utan att tillgripa matematik. Deras projekt redovisas i tidskriften Science . Viacheslav Slesarenko och Lars Pastewka, båda med University of Freiburg, har publicerat ett Perspective-stycke i samma tidskriftsnummer, som beskriver det arbete som gjorts av teamet i Frankrike.
Friktion, det motstånd som skapas när två material pressas och flyttas mot varandra, har blivit en viktig faktor vid utformningen av moderna elektroniska egenskaper. Från friktionen med ett fingersvep över en telefonskärm till sensorer under utveckling för robothänder, friktion och dess mätning och kontroll har blivit ett stort problem för elektronikingenjörer.
Tyvärr är beräkning av friktionskoefficienter fortfarande ett utmanande förslag, trots dess förekomst överallt, på grund av det stora antalet egenskaper hos enskilda material. I denna nya ansträngning har forskare i Frankrike hittat ett snabbare sätt att få önskad mängd friktion mellan två platta föremål.
Det mesta av friktionen mellan två plana ytor beror på utsprång på den ena eller andra ytan. När små gupp på en yta kolliderar med de små gupp på en annan, måste de övervinna varandra för att tillåta glidning. Det innovativa arbetet av teamet innebar att skapa en typ av plan yta med justerbara stötar.
För att skapa sin yta använde forskargruppen en gummiliknande elastomer, som de beskriver som ett metagränssnitt på grund av dess justerbara stötar, som var och en kan justeras individuellt efter höjd. Genom att ändra höjden på gupparna kunde teamet ändra mängden friktion som skapades när en annan plan yta pressades mot den och sedan gled åt sidan. Forskarna fann att genom att justera höjden på stötarna på ett systematiskt sätt kunde de nollställa den önskade mängden friktion.
De testade sitt metagränssnitt genom att placera en glasruta ovanpå den, applicera tryck och sedan skjuta den åt ena sidan och sedan den andra. Med detta tillvägagångssätt fann de att de inte bara kunde skapa material med önskad grad av friktion, utan också demonstrera flera friktionslagar.
Mer information: Antoine Aymard et al, Designa metagränssnitt med specificerade friktionslagar, Science (2024). DOI:10.1126/science.adk4234
Viacheslav Slesarenko et al, The bumpy road to friction control, Science (2024). DOI:10.1126/science.adn1075
Journalinformation: Vetenskap
© 2024 Science X Network
