Elmas nanopartiküller ve grafen birleşimi "superlubricity" kadar ekler

Enerji Argonne National Laboratory US Department araştırmacılar neredeyse tamamen sürtünmeyi aşmak mümkün değil grafen ve elmas yeni bir kombinasyon malzeme oluşturduk. olarak bilinen özelliği, superlubricity , yüksek mekanik sistemlerin geniş bir yelpazede potansiyel kullanım için aranır.

Atomik seviyede kadar yakınlaştırma, sürtünme zor onları birbiri üzerine geçmek için yapım birlikte kilitleme atomu ile kaynaklanır. Bu birbiri üzerine iki yumurta kartonları üsleri kayar gibi. Bunlar genellikle işlem sırasında birlikte dolaşmış alırsınız.

Elmas nanopartiküller, bir elmas benzeri karbon yüzeyi ve grafen çok sayıda küçük yamalar - tüm ama bu etkiyi ortadan kaldıran bir malzeme oluşturmak için bir girişim, araştırmacılar küçük bir ekip, üç temel yapı taşlarını birleştirdi.

ikinci iki boyutlu bir altıgen kafes kısmını oluşturan, tek bir atomu kalın saf karbon son derece güçlü bir iletken şeklidir. Biz de dahil olmak üzere malzeme, umut verici bir potansiyel geniş bir kullanım yelpazesi gördüm tekstil , aydınlatma ve vücut zırhı araştırmacılar şu anda ile gelip yaygara ile, büyük ölçekli üretim için uygun bir yöntemle . Üç malzemeleri birleştirerek, Argonne National Laboratory araştırmacılar elmas benzeri karbon yüzeyine karşı ovuşturdu olarak elmas nanopartiküller ile etkileşim grafen yamalar gözlemledik. Özünde, grafen araştırmacılar dediğiniz, küçücük rulman benzeri bir yapı oluşturmak için elmas parçacıkları etrafında kendini devirdi nanoscrolls .

Bu nanoscrolls böylece birbirine kilitli olma iki yüzeyi önlenmesi, sürgülü sürecinde yönünü değiştirmek edebiliyoruz. Araştırmacılar bu nanoölçekli düzeyinde böyleydi kanıtlamak için testler uygulandı, ama aynı zamanda etkisi de en azından teoride, makro-üzerinde çalışacak düşündüren, büyük ölçekli atomistik hesaplamaları çalıştırmak için Argonne Liderlik Bilgisayar Tesisi'nde Mira süper kullanılan . Bu sonuçlar son derece umut verici olmasına rağmen, takım bir kafa karıştırıcı sorunla karşılaştıktan yaptı. Elmas / grafen malzeme kombinasyonu, kuru koşullarda, izleyenlere parmak ısırttı işini iken nemli ortamda tanıtıldı zaman, superlubricity devam edildi.

Sır çözmek için, araştırmacılar, bir su tabakasının varlığı sonucu sürtünme yüksek düzeylerine neden olarak nanoscroll oluşumunu inhibe ettiği ortaya atomlarla hesaplamalar bir kez daha döndü. Takım bulguları sahada önemli bir etkiye sahip olabilir inanmaktadır.