Pesquisadores demonstram método que reduz o atrito entre duas superfícies a quase zero em escala macroscópica
p Esquema do teste de superlubricidade (fora da escala). Crédito:(c) 2015, Ciência , DOI:10.1126 / science.1262024
p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores trabalhando no Argonne National Laboratory, em Illinois, encontrou uma maneira de reduzir drasticamente o atrito entre duas superfícies de escala macroscópica - quase zero. Em seu artigo publicado na revista
Ciência , a equipe descreve como descobriram acidentalmente o método e por que acreditam que ele pode ser útil para aplicações do mundo real. p Como a maioria das pessoas sabe, o atrito causa perda de energia e desgaste nas peças mecânicas - lubrificantes como o óleo são usados para ajudar a reduzir o atrito e dissipar o calor, mas os cientistas realmente gostariam de encontrar uma maneira de evitar que isso aconteça em primeiro lugar. Neste novo esforço, os pesquisadores estavam estudando propriedades de fricção em nanoescala, onde é mais sobre as forças de atração entre os átomos, do que imperfeições microscópicas que estão presentes na escala macroscópica. Eles estavam testando uma ideia que tiveram, que se um material plano fosse revestido com grafeno e outro com uma mistura de diamante-carbono, provavelmente haveria pouca fricção quando um fosse deslizado sobre o outro.
p Ao olhar para seus resultados, eles notaram que às vezes alcançavam um coeficiente de atrito muito baixo, e às vezes não. A diferença, eles encontraram, surgiu quando diamantes minúsculos saíram da superfície de carbono-diamante, os quais foram rolados entre os dois conforme o deslizamento se seguiu. Suspeitando que eles tinham algo, a equipe tentou novamente, mas desta vez depois de revestir as superfícies, eles jogaram alguns nanodiamantes entre os dois, para servir como minúsculos rolamentos de esferas, então deslizou uma superfície sobre a outra e descobriu que o atrito entre eles era tão baixo que se qualificava como superlubricidade.
p Ao olhar mais de perto o que realmente ocorreu durante o deslizamento, os pesquisadores descobriram que, à medida que os nanodiamantes rolavam sob o grafeno, eles ficaram cobertos de flocos (criando o que a equipe chama de pergaminhos) e foi por isso que o atrito entre as duas superfícies permaneceu consistentemente baixo durante o deslizamento. Eles testaram o método sob várias condições, como alterar a velocidade de deslizamento, a carga e a temperatura, e descobri que funcionava sob essas condições, com a exceção de ser, umidade elevada - a água obstruía as obras. A equipe acredita que o método pode ser usado em componentes eletrônicos, ou talvez em aplicações baseadas no espaço onde os ambientes são cuidadosamente controlados. p © 2015 Phys.org