Разработан способ снижения трения без смазки и потери энергии

Трение влияет на движение, а потому его нужно уметь контролировать. Сегодня трение контролируется механическими средствами или смазками.

Эксперименты, проведенные исследователями из Окриджской национальной лаборатории при Министерстве энергетики США, представили способ управления трением на ионных поверхностях в наномасштабе с помощью электрической стимуляции и окружающего водного пара.

Результаты опубликованы в издании Scientific Reports.

«Наше открытие может оказать важное технологическое влияние на применение макроскопических и наномасштабных устройств», сообщил ведущий автор Евгений Стрельцов. „Снижение или увеличение трения в наномасштабе по желанию с контролем над потерями механической энергии и износом деталей микроэлектромеханической системы весьма важны для прикладных энергетических исследований и открывают новую перспективу для фундаментальных научных исследований“.

Индуцируя мощное электрическое поле с помощью атомного силового микроскопа, исследователи способны снижать и увеличивать трение между движущимся наноэлектродом и ионной поверхностью. Они утверждают, что первичным эффектом, ответственным за такое поведение, является конденсация влаги из окружающего воздуха в жидкость, которая и снижает трение.

Одновременно дальнейшее укрепление электрического поля приводит проникновению наноэлектрода через поверхность и увеличению трения. Это проникновение — новый и неожиданный эффект, и подход в целом отличается от других методов управления трением, которые часто требуют добавления в систему смазки или привлечения доступных в непосредственной близости ресурсов.

Кроме того, в отличие от других электрохимических методов управления трением новая технология не требует применения электрического тока, связанного с потерями энергии, то есть не приводит к потере энергии.

«Отсутствие электрического тока в системе очень выгодно с точки зрения экономии энергии, поскольку так устраняется Джоулево тепло и другие паразитные эффекты, потребляющие энергию», сообщил в заключение глава группы разработчиков теоретических моделей Бобби Самптер.

28.01.2015