Časopis Nature Materials publikoval práci o „superlubrikantu“ objeveném na FEL ČVUT v Praze

Časopis Nature Materials publikoval práci o „superlubrikantu“ objeveném na FEL ČVUT v Praze

Mezinárodní tým vedený Skupinou pokročilých materiálů na katedře řídicí techniky Fakulty elektrotechnické (FEL) ČVUT v Praze (Mengzhou Liao, Paolo Nicolini, Victor Claerbout, Tomáš Polcar) využil unikátních vlastností tzv. dvojrozměrných materiálů a naměřil dosud nejnižší součinitel tření: jednu miliontinu. S tak nízkým třením by teoreticky bylo možné pouhou rukou posunout objekt vážící tisíc tun. Práce byla v lednu 2022 publikována v prestižním časopise Nature Materials.

Tření je hlavní příčinou ztráty energie a opotřebení všech mechanických zařízení. Z ekonomického hlediska mohou ztráty způsobené třením činit v průměru až 5 % HDP, kdy se 20 % celkové energie vyplýtvá na překonání tření. Ke snížení tření se standardně používají tekutá maziva, ta však nejsou pro všechny aplikace vhodná nebo ekonomicky výhodná. Mezinárodní tým vedený Skupinou pokročilých materiálů na katedře řídicí techniky FEL ČVUT se proto dlouhodobě zabývá hledáním tzv. superlubrikantů – pevných materiálů, jejichž součinitel tření se teoreticky blíží nule.

Dvourozměrné materiály jako superlubrikant

„Tření je disipace užitečné energie v energii ztrátovou (typicky teplo), které je navíc mnohdy spojené s poškozením materiálu a jeho otěrem. Tření, na rozdíl od mnoha fyzikálních jevů, důvěrně známe. Podvědomě ho odhadujeme, například když zvedáme skleničku, a dokážeme ho i ovlivňovat, třeba nasliněním prstu při otáčení stránek,“ vysvětluje profesor Tomáš Polcar, vedoucí Skupiny pokročilých materiálů. „Položili jsme si tedy otázku: Jaké je nejnižší možné tření? Můžeme připravit kombinaci materiálu, kde by tření bylo téměř nulové?“ Tým mezinárodních vědců z FEL ČVUT našel odpověď v tzv. dvourozměrných materiálech tvořených vrstvičkami sulfidu molybdeničitého, grafenu nebo nitridu boritého.

Tření na hraně – objev publikovaný v Nature Materials

Mezinárodní tým vedený Skupinou pokročilých materiálů ve složení Mengzhou Liao, Paolo Nicolini, Victor Claerbout a Tomáš Polcar ve své poslední práci využil unikátních vlastností těchto dvojrozměrných materiálů a naměřil dosud nejnižší součinitel tření: jednu miliontinu. Díky simulacím v atomárním měřítku byli vědci z pražské techniky navíc schopni přesně stanovit, jaký podíl na výsledném tření má vliv hran dvourozměrných materiálů a jejich topologie.

Práce byla publikována v lednovém vydání časopisu Nature Materials a v doprovodném článku recenzentů byla oceněna elegance a chytrost použité experimentální metody. Jde přitom o vůbec první článek FEL ČVUT v časopise s impakt faktorem přes 40 a rovněž první článek v Nature Materials, kde má ČR prvního autora.

Posunout tisíc tun jednou rukou

„Námi zvolená kombinace materiálů s velkým rozdílem mřížkové konstanty, což je například MoS2 vs. grafen, zaručuje nízké tření nezávislé na směru pohybu. To byla dosud hlavní překážka na cestě k superlubricitě,“ pokračuje Tomáš Polcar a dodává: „S tak nízkým třením bychom teoreticky dokázali rukou posunout objekt vážící tisíc tun.“

Nyní se autoři článku snaží o přenos 2D materiálů do praktických aplikací, jako jsou třeba lineární posuvy používané v robotice. Právě díky značné poptávce z průmyslu je podle recenzentů časopisu Nature výzkum superlubricity aktuálně velmi žhavým polem, kde se očekávají další průlomové objevy.

Zdroj informací

České vysoké učení technické v Praze - Fakulta elektrotechnická a NejBusiness.cz

Datum

31. ledna 2022

Fotogalerie

Sociální sítě NejBusiness.cz

Doporučujeme

Přihlášení

Přihlášení
E-mail:
Heslo:

Zajímavosti a tiskové zprávy

24. května 2024

NOBO AUTOMOTIVE bude vyrábět sedladla pro BMW v GARBE PARKU České Budějovice

Společnost GARBE, specialista na logistické a průmyslové nemovitosti ve střední a východní Evropě,...

20. května 2024

Bonami expanduje do Itálie

onami, prodejce nábytku dekorací a vybavení do domácnosti, se rozšiřuje na další trh, tentokrát do Itálie....

10. května 2024

Investiční fond Vetfund otevírá nejmodernější veterinární kliniku v ČR

V Praze na Palmovce zahájila od května svou činnost nejmodernější veterinární klinika v České republice....

2. května 2024

VDT Technology dokončila projekt digitálního dvojčete úpravny vody

VDT Technology, vývojář digitálních aplikací pro vodárenský průmysl, dokončil spolu s partnery inovativní...

23. dubna 2024

Klimatická neutralita ve stavebnictví. STRABAG chce dosáhnout zdánlivě nemožného do roku 2040

Odvětví stavebnictví patří s podílem téměř 38 % na celosvětových emisích k největším znečišťovatelům...

17. dubna 2024

Bonett pod vlastní značkou otevírá první dvě CNG stanice na Slovensku

Přední český dodavatel alternativních pohonných hmot Bonett vstupuje se svojí značkou na slovenský trh....

12. dubna 2024

ČEPRO spouští prodej nového paliva se 100% obsahem HVO

Společnost ČEPRO od dubna pro své velkoobchodní zákazníky nabízí nové palivo s obchodním označením HVO...

25. března 2024

Direct pojišťovna překonala další dva milníky. Má 3,5 miliardy v portfoliu a půl milionu klientů

Direct pojišťovna potvrzuje svou dlouhodobou pozici mezi nejrychleji rostoucími pojišťovnami na trhu....

13. března 2024

Komerční banka bude vyplácet zjištěné pohledávky věřitelů Sberbank CZ

Od 18. března 2024 do 15. dubna 2024 bude Komerční banka vyplácet zjištěné pohledávky věřitelů Sberbank CZ...

13. března 2024

DKV Mobility rozšiřuje síť dobíjecích stanic

Společnost DKV Mobility, přední evropská B2B platforma pro platby a řešení na cestách, rozšířila svou...

Reklama

Page generated in 1.3225 seconds.
Redakční systém teal.cz naprogramoval Vítězslav Dostál