A súrlódás komoly probléma a gépiparban. Szakértők szerint a súrlódás felelős a világszerte évente megtermelt energia mintegy ötödéért. Illetve a súrlódás által okozott károk a fejlett országok GDP-jének 1-4 százalékát emésztik fel. Az autóiparban a kutatók szerint a személygépkocsikba töltött üzemanyag mintegy 30 százalékát a súrlódás leküzdésére fordítják. A súrlódás csökkentése tehát jelentős hatással járhat a gépekkel való munkavégzés költségeire, és potenciálisan megtakaríthatná az autók üzemeltetése során felhasznált üzemanyagot. 

Ugyanakkor mikroszinten létezik egy olyan fizikai állapot, amikor két egymással érintkező, mozgó, száraz anyag között közel nulla a súrlódás. A jelenséget eddig csak a nanoszintű, szuperkisméretű részecskék között lehetett megfigyelni. Amerikai kutatók szerint azonban a jelenség makroszinten is lehetséges.

A működéshez a kutatók maniókanövényekből származó szenet helyeztek el fémfelületeken egy alacsony költségű, magas hőmérsékletű biohulladék-kezelési eljárással. Miután a szén a fémhez kötődött, a grafén – egy szénatomokból álló, egyetlen rétegből álló anyag – tulajdonságait mutatta. Ez az anyag kitöltötte a kopás okozta barázdákat, és csak grafénből álló érintkezési pontokat hozott létre, amelyek megvédték az alatta lévő fémet.

A tesztek során az acél és nikkel szubsztrátumokhoz kötött szén gyakorlatilag súrlódásmentes állapotot eredményezett, amely normál körülmények között körülbelül 150 ezer cikluson keresztül maradt stabil.

A New York-i SUNY Polytechnic Institute kutatása forradalmasíthatja a legtöbb iparágat az orvosbiológiától az energetikai ágazatokon át szinte mindenféle gyártási ágazatig. A tudósok reményei szerint az eredményeik segíthetnek meghosszabbítani a gépalkatrészek élettartamát, csökkenteni a karbantartási és csereköltségeket, és fenntarthatóbb ipari jövőt teremteni.

Forrás: New Atlas

Borítókép: Adobe Stock