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

Přihlášení

Přihlášení
E-mail:
Heslo:

Doporučujeme

Zajímavosti a tiskové zprávy

27. dubna 2025

SGEF reportuje 36% nárůst financování strojů a technologických zařízení

Société Générale Equipment Finance (SGEF), tuzemský lídr nebankovního financování firem a člen Skupiny...

25. dubna 2025

Flexibilních kanceláří v Česku už je přes 172 500 metrů čtverečních. A bude jich více i v regionech

Flexibilní kanceláře v Česku zažívají rekordní růst. Po utlumení poptávky během pandemie sledujeme výrazné...

22. dubna 2025

IROP v roce 2024: 2 409 podpořených projektů a investice za 26,5 miliardy korun

Integrovaný regionální operační program (IROP) v roce 2024 významně podpořil rozvoj regionů napříč všemi...

17. dubna 2025

Inspekce práce v loňském roce při kontrolách odhalila téměř 2 tisíce nelegálně pracujících osob

V uplynulém roce 2024 bylo při kontrolách Státního úřadu inspekce práce odhaleno téměř 2 tisíce nelegálně...

9. dubna 2025

ABB, Smart View a Keyence otevřely studentům dveře do reálného světa robotiky na RoboVision Hackathonu

ABB, Smart View a Keyence uspořádali RoboVision Hackathon, který studentům nabídl jedinečnou možnost...

8. dubna 2025

Exportéři hledají nové trhy. Diverzifikace je klíčem ke stabilitě a odolnosti

České firmy přehodnocují své exportní strategie v reakci na geopolitický vývoj, regulatorní změny a...

10. března 2025

Česká EAG ohlásila dvě akvizice v Německu za více než miliardu

osud roztříštěný evropský trh se softwarovými, datovými a analytickými nástroji pro obchodování s novými i...

28. února 2025

Evropská komise schválila Česku podporu na výrobu tepla z biomasy

Evropská komise schválila podle pravidel EU pro veřejnou podporu český program ve výši přibližně 2,6...

27. ledna 2025

Nůžky odměňování žen a mužů v Česku jsou pořád rozevřené

Mind the gap. Hlášení, které v anglicky mluvících zemích upozorňuje cestující v metru na prostorovou...

22. ledna 2025

Půjčka pro podnikatele je spojená s minimální administrativou

Jen krátká smlouva a žádné osobní jednání, přesně o tom jsou moderní úvěry, které lze vyřešit z pohodlí...

Reklama

Page generated in 1.5217 seconds.
Redakční systém teal.cz naprogramoval Vítězslav Dostál