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  • Nanotecnologias reduzem o atrito e melhoram a durabilidade dos materiais
    p Crédito CC0:domínio público

    p Uma equipe de cientistas da Universidade Nacional de Pesquisa Nuclear MEPhI e da Universidade Federal do Estado Báltico Immanuel Kant sugeriu o uso de filmes finos inovadores para reduzir consideravelmente o atrito e, assim, aumentar a durabilidade das superfícies nos mecanismos. Esta descoberta pode ser importante para muitos campos, da medicina às tecnologias espaciais. p "Filmes finos são substâncias de estado sólido que podem ter apenas várias camadas atômicas de espessura. Normalmente, suas propriedades são consideravelmente diferentes das propriedades das substâncias originais na macroescala. As áreas de sua aplicação continuam se expandindo e incluem nanoeletrônica, optoeletrônica, spintrônica, electro-, e fotocatálise, bem como campos importantes da economia como tecnologias espaciais e construção de instrumentos. Dispositivos de micromódulos para naves espaciais e tecnologias médicas também são áreas promissoras nas quais filmes finos podem ser usados, "disse Vyacheslav Fominski, um supervisor de projeto representando MEPhI.

    p Para reduzir o atrito e resolver muitos outros problemas, pode-se usar calcogenetos metálicos, isto é, compostos de metais de transição com enxofre, selênio, e telúrio. Os primeiros experimentos visando a obtenção de filmes finos desses materiais começaram na década de 1980. Então, os pesquisadores estavam especialmente interessados ​​na capacidade dos filmes de modificar suas propriedades quando sua estrutura ou espessura de camada mudavam. Em seu estudo recente, a equipe russa estudou os filmes que consistiam em quatro elementos:molibdênio, enxofre, carbono, e hidrogênio.

    p Primeiro, a equipe usou impulsos de laser (dezenas de nanossegundos de duração) direcionados a alvos de carbono e molibdênio para criar fluxos de plasma desses materiais. Quando o carbono e o molibdênio se transformam na fase gasosa, eles reagiram com sulfeto de hidrogênio bombeado na câmara experimental, e o produto da reação depositado sobre uma base de aço. Durante este processo, átomos quimicamente ativos de enxofre e hidrogênio foram capazes de entrar no revestimento em crescimento. Juntos, os átomos formaram uma película fina no metal. As propriedades do filme dependiam da concentração dos componentes e do modo de geração do fluxo de plasma a laser.

    p Este método é chamado de deposição de laser pulsado reativo e fornece camadas mais suaves e densas. Ele também permite que os cientistas alterem diferentes parâmetros do experimento, afetando assim a estrutura dos produtos finais. Esta ferramenta poderosa para a criação de nanoestruturas exclusivas está sendo ativamente desenvolvida em muitos centros de pesquisa, incluindo MEPhI e BFU.

    p Os filmes finos obtidos pela equipe não tinham mais de 0,5 um de espessura, mas reduziram o atrito em mais de 10 vezes:o fator de atrito de uma bola de aço deslizando ao longo de uma placa de aço na ausência de quaisquer óleos lubrificantes líquidos tradicionais nunca excedeu 0,03 (em condições normais e -100 °?). Este é o mesmo fator que os patins exercem no gelo.


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