(Phys.org)—Ett team av forskare som arbetar vid Argonne National Laboratory, i Illinois, har hittat ett sätt att dramatiskt minska friktionen mellan två ytor i makroskopisk skala - till nära noll. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , teamet beskriver hur de av misstag upptäckte metoden och varför de tror att den kan vara användbar för verkliga tillämpningar.

Som de flesta är medvetna om, friktion orsakar energiförlust och slitage på mekaniska delar – smörjmedel som olja används för att minska friktionen och för att avleda värme, men forskare skulle verkligen vilja hitta ett sätt att förhindra att det inträffar i första hand. I denna nya ansträngning, forskarna studerade friktionsegenskaper på nanoskala, där det handlar mer om attraktionskrafterna mellan atomer, än mikroskopiska ofullkomligheter som finns i den makroskopiska skalan. De testade en idé de hade, att om ett plant material var belagt med grafen och ett annat med en diamant-kolblandning, det skulle troligen bli lite friktion när den ena skjuts över den andra.

När de tittade på sina resultat märkte de att de ibland uppnådde en mycket låg friktionskoefficient, och ibland gjorde de inte det. Skillnaden, de hittade, kom till när små diamanter lossnade från diamant-kolytan som sedan rullades mellan de två när glidningen följde. Misstänkte att de hade något, laget försökte igen, men den här gången efter beläggning av ytorna, de kastade några nanodiamanter mellan de två, att fungera som små kullager, gled sedan den ena ytan över den andra och fann att friktionen mellan dem var så låg att den kvalificerade sig som supersmörjhet.

När man tittar närmare på vad som faktiskt hände under glidningen, forskarna fann att när nanodiamanterna rullade under grafenen, de blev belagda med flingor (skapade vad teamet kallar rullar) och det var därför friktionen mellan de två ytorna förblev konstant låg under hela glidningen. De testade metoden under olika förhållanden, som att ändra glidhastigheten, belastningen och temperaturen, och fann att det fungerade under ett mycket sådant tillstånd, med undantaget, hög luftfuktighet – vatten gummade upp verket. Teamet tror att metoden kan användas i elektroniska komponenter, eller kanske i rymdbaserade applikationer där miljöer är noggrant kontrollerade.

© 2015 Phys.org