¿Qué es la superlubricidad?

Superlubricidad es un fenómeno de material especial en el que la fricción entre dos materiales cae cerca de cero. La verdadera fricción cero no es termodinámicamente permisible, pero la superlubricidad se acerca. Este fenómeno de superlubricidad se produce cuando dos superficies tienen redes de cristal que están en contacto inconmensado, lo que significa que la disposición de cristal es tal que solo una pequeña minoría de los átomos en la superficie entran en contacto con la superficie opuesta, que se genera una cantidad de fricción astuta. entre una aguja de tungsteno y una superficie de silicio o grafito. La superlubricidad se descubrió cuando los físicos estudiaron, a muy alta precisión, la fuerza de fricción entre las superficies de cristal. Cuando hay un "desajuste de la red" entre dos de esas superficies, la fricción puede partir casi por completo. Este desajuste de la red se logra simplemente jugando con TLa orientación de las capas de cristal con respecto a la otra.

La superlubricidad es interesante porque tiene lugar en un entorno seco, dos caras de cristal, en lugar del entorno húmedo normalmente asociado con lubricantes. En un lubricante convencional, la acción de agitación entre las moléculas lubricantes y las superficies adyacentes en realidad produce cierta fricción, causando calor, pérdida de energía y límites de material. En superficies superlubricantes de ingeniería precisamente, esta pérdida de energía marginal prácticamente desaparecería, lo que haría posible los nuevos tipos de ingeniería. Desafortunadamente, para garantizar la orientación y la estabilidad correctas de las redes de cristal podrían requerir ingeniería a nanoescala, algo fuera del rango de fabricación actual.

La superlubricidad fue acuñado por relación con las cualidades de la superconductividad y la superfluidad, aunque no tiene similitudes reales con estos. SuperlubrIcity y su estudio es un campo relativamente reciente, mencionado en 1991 pero no estudiado mucho mientras tanto. En la superconductividad, la electricidad fluye sin resistencia, y en la superfludidad, un fluido fluye sin resistencia (fricción). Aunque los superfluidos no tienen fricción, similares a los superlubricantes, el mecanismo físico subyacente es fundamentalmente diferente.