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

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...

12. března 2024

BILLA svoji novou identitu promítá nejen do svých prodejen

Po představení své nové obchodní strategie, zaměřené na podporu zdraví, správného stravování a na...

12. března 2024

SAP představuje novinky ve správě firemních dat s generativní AI

Společnost SAP oznámila novinky zaměřené na správu firemních dat. Nejvíce inovací včetně využití...

11. března 2024

Dell inovuje modely notebooků Latitude pro práci s umělou inteligencí

Společnost Dell uvádí na trh zcela novou řadu Latitude s podporou umělé inteligence. Notebooky vybavené...

8. března 2024

Kancelářská budova AFI City 1 dosáhla s příchodem nových nájemců plné obsazenosti

Mozaika nájemců ve vysočanském věžáku AFI City 1 je již kompletně dokončená. Mezi nové přírůstky mimo jiné...

8. března 2024

Na Slovensku uvedli do provozu největší smart bateriové úložiště nahrazující fosilní zdroje

V průmyslovém parku v Banské Bystrici bylo úspěšně uvedeno do provozu největší smart bateriové úložiště na...

3. března 2024

Zaměstnanci Penny si znovu přilepší

Obchodní řetězec PENNY pokračuje ve zvyšování mezd, ty od 1. března stouply bezmála sedmi tisícovkám...

2. března 2024

AČCKA: Cestující autem tvoří 13 % rezervací u CK/CA

Na letní dovolenou do zahraničí cestují čeští turisté nejčastěji autem (48 %), dále letecky (41 %),...

Reklama

Page generated in 1.1581 seconds.
Redakční systém teal.cz naprogramoval Vítězslav Dostál