Hvad er superlubricitet?

Superlubricitet er et specielt materialefænomen, hvor friktion mellem to materialer falder tæt på nul. Ægte nulfriktion er ikke termodynamisk tilladt, men superlubricitet kommer tæt på. Dette superlubricitetsfænomen opstår, når to overflader har krystalgitter, der er i uoverensstemmende kontakt, hvilket betyder, at krystalarrangementet er sådan, at kun et lille mindretal af atomerne på overfladen kommer i kontakt med den modsatte overflade, der genererer en forsvindende lille mængde af friktion mellem glimmer eller mellem en wolframnål og en silicium eller grafitoverflade. Superlubricitet blev opdaget, da fysikere studerede, ved meget høj præcision, friktionskraften mellem krystaloverflader. Når der er et "gittermismatch" mellem to sådanne overflader, kan friktion næsten udelukkende afvige. Denne gitter -uoverensstemmelse opnås blot ved at lege med THan orientering af krystallagene med hensyn til hinanden.

Superlubricitet er interessant, fordi den finder sted i et tørt miljø - to krystalflader - snarere end det våde miljø, der normalt er forbundet med smøremidler. I et konventionelt smøremiddel producerer den klyngende virkning mellem smøremolekyler og de tilstødende overflader faktisk en vis friktion, hvilket forårsager varme, energitab og materielle grænser. I nøjagtigt konstruerede superlubricantoverflader ville dette marginale energitab praktisk talt forsvinde, hvilket gjorde nye typer teknik muligt. Desværre kan krystalgitterens korrekte orientering og stabilitet krystalgitter kræve nanoskala-teknik, noget uden for området for nutidig fremstilling.

Superlubricitet blev opfundet ved relation til kvaliteterne af superledningsevne og overflødighed, skønt det ikke har nogen reelle ligheder med disse. SuperlubrICITY og dens undersøgelse er et relativt nyligt felt, der blev bragt op i 1991, men ikke studeret meget i mellemtiden. Ved superledelse flyder elektricitet uden modstand, og i superfladitet flyder en væske uden modstand (friktion). Selvom superfluider er friktionsfri, svarende til superlubricants, er den underliggende fysiske mekanisme grundlæggende forskellig.