Superlubricity คืออะไร

Superlubricity เป็นปรากฏการณ์วัสดุพิเศษที่แรงเสียดทานระหว่างวัสดุสองหยดใกล้เคียงกับศูนย์ แรงเสียดทานเป็นศูนย์ที่แท้จริงไม่ได้รับอนุญาตทางอุณหพลศาสตร์ แต่สารหล่อลื่นขั้นสูงเข้าใกล้ ปรากฏการณ์ superlubricity นี้เกิดขึ้นเมื่อสองพื้นผิวมีผลึกขัดแตะซึ่งสัมผัสกันไม่ได้ซึ่งหมายความว่าการเรียงตัวของผลึกนั้นเป็นเพียงส่วนน้อยของอะตอมบนพื้นผิวที่สัมผัสกับพื้นผิวที่เป็นปฏิปักษ์ทำให้เกิดแรงเสียดทานเล็กน้อย

ป่านนี้ superlubricity ได้รับการสังเกตอย่างเด่นชัดที่สุดด้วยกราไฟท์แม้ว่ามันจะได้รับการสังเกตโดยสังเขประหว่างแผ่นไมกาหรือระหว่างเข็มทังสเตนและพื้นผิวซิลิกอนหรือกราไฟท์ Superlubricity ถูกค้นพบเมื่อนักฟิสิกส์ศึกษาที่ความแม่นยำสูงมากแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวผลึก เมื่อมี "ขัดแตะขัดกัน" ระหว่างสองพื้นผิวดังกล่าวแรงเสียดทานสามารถออกไปเกือบทั้งหมด ขัดแตะขัดแตะนี้ทำได้โดยการเล่นกับการวางแนวของเลเยอร์คริสตัลด้วยความเคารพซึ่งกันและกัน

Superlubricity นั้นน่าสนใจเพราะมันเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่แห้ง - มีคริสตัลสองหน้า - มากกว่าสภาพแวดล้อมแบบเปียกที่เกี่ยวข้องกับสารหล่อลื่น ในน้ำมันหล่อลื่นทั่วไปการกระทำที่ปั่นป่วนระหว่างโมเลกุลของสารหล่อลื่นกับพื้นผิวที่อยู่ติดกันทำให้เกิดแรงเสียดทานทำให้เกิดความร้อนการสูญเสียพลังงานและขีด จำกัด ของวัสดุ ในพื้นผิว Superlubricant ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างแม่นยำการสูญเสียพลังงานขั้นต้นนี้จะหายไปในทางปฏิบัติทำให้วิศวกรรมรูปแบบใหม่เป็นไปได้ น่าเสียดายที่เพื่อให้แน่ใจว่าการวางแนวที่ถูกต้องและความเสถียรของโปรยคริสตัลอาจต้องใช้วิศวกรรมระดับนาโนบางสิ่งที่อยู่นอกช่วงของการผลิตในปัจจุบัน

Superlubricity ได้รับการประกาศเกียรติคุณจากความสัมพันธ์กับคุณภาพของความเป็นตัวนำยิ่งยวดและความเป็น superfluidity แม้ว่าจะไม่มีความคล้ายคลึงกันกับสิ่งเหล่านี้ Superlubricity และการศึกษาของมันเป็นสนามค่อนข้างล่าสุดนำขึ้นในปี 1991 แต่ไม่ได้ศึกษามากในขณะเดียวกัน ในตัวนำยิ่งยวดกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีความต้านทานและใน superfludity ของไหลไหลโดยไม่มีความต้านทาน (แรงเสียดทาน) แม้ว่า superfluids นั้นจะไม่มีแรงเสียดทานคล้ายกับ superlubricants แต่กลไกทางกายภาพพื้นฐานนั้นแตกต่างกันอย่างมาก