Суперсмазывающее покрытие поможет снизить потери от трения и износа
Ученые из Национальной лаборатории Ок-Риджа при Министерстве энергетики США разработали инновационное покрытие, которое значительно сокращает трение в различных механизмах, включая приводные системы автомобилей, а также ветряные и гидроэлектростанции. Это покрытие снижает трение между стальными поверхностями как минимум в сто раз. Новое покрытие ORNL может оказать позитивное влияние на экономику США, ежегодно теряющую более 1 триллиона долларов из-за трения и износа, что составляет около 5 % валового национального продукта.
Чанак Кумар и Майкл Лэнс Ку, совместно с коллегами из ORNL, провели исследование, которое привело к созданию покрытия на основе углеродных нанотрубок, обладающего суперсмазывающими свойствами для скользящих элементов.
Суперсмазывающая способность означает, что материал практически не противопоставляет сопротивление скольжению; его коэффициент трения составляет менее 0,01. Для сравнения, когда сухие металлы касаются друг друга, коэффициент трения равен примерно 0,5, а с масляной смазкой он снижается до около 0,1. Однако новое покрытие ORNL снижает этот коэффициент до рекордных 0,001.
«Наше главное достижение заключается в том, что мы сделали суперсмазывающую способность доступной для самых распространенных применений», – отметил руководитель группы инженеров по поверхностям и трибологии ORNL Цюй.
Покрытие ORNL также продемонстрировало отличную выносливость. Его суперсмазывающие свойства оставались стабильными даже после более чем 500 000 циклов трения. Тесты на непрерывное скольжение проводились в течение трех часов, затем одного дня, а после и 12 дней, и на протяжении всего времени характеристики покрытия сохранялись.
