Para máquinas com elementos mecânicos, o atrito é um inimigo inevitável. É uma importante fonte de falha de serviço e pode reduzir a vida útil de qualquer maquinário, de bicicletas e carros a aviões e linhas de montagem.
Uma nova pesquisa liderada pela Universidade de Pittsburgh revela o atrito em escala atômica de uma única aspereza de tungstênio, ou borda áspera, em tempo real, mostrando o movimento atômico pela primeira vez com microscopia eletrônica. O trabalho, concluído por dois laboratórios da Swanson School of Engineering, foi publicado recentemente na revista Nature Nanotechnology .

"Até agora, ninguém foi capaz de realmente ver o processo de atrito atomicamente resolvido com uma interface clara, então a relação entre os mecanismos de atrito e a interface não foi totalmente compreendida", disse Guofeng Wang, CNG Faculty Fellow e professor de engenharia mecânica e ciência dos materiais, cujo laboratório colaborou neste trabalho. “Neste estudo, fomos capazes de realmente ver o caminho deslizante dos átomos da interface e a evolução dinâmica da tensão e do estresse na interface que só foi mostrada anteriormente por simulações”.

O grupo de Wang colaborou com o agora aposentado John Swanson Endowed Professor Scott X. Mao grupo de pesquisa na Swanson School para fornecer a primeira visualização de atrito na escala atômica. Usando um microscópio eletrônico de transmissão de alta resolução, o grupo de Mao foi capaz de realmente ver o movimento dos átomos pela superfície quando duas superfícies entraram em contato e se moveram. O grupo de Wang pôde então usar suas simulações de computador para verificar o que as visualizações microscópicas mostravam e entender mais sobre as forças em jogo.

Embora este estudo tenha se concentrado em átomos de tungstênio por causa de sua alta resistência ao calor do microscópio, o método pode ser aplicado a qualquer material para entender o atrito e o desgaste.

"O que descobrimos é que não importa quão lisa e limpa seja a superfície, o atrito ainda ocorre no nível atômico. É completamente inevitável", disse Wang. "No entanto, esse conhecimento pode levar a melhores lubrificantes e materiais para minimizar ao máximo o atrito e o desgaste, prolongando a vida útil dos sistemas mecânicos". + Explorar mais

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