Физики впервые достигли идеального трения, не зависящего от скорости

Эксперимент провели с монокристаллами слюды.

Международная группа ученых впервые добилась состояния, при котором сила трения между поверхностями полностью перестала зависеть от скорости скольжения, сообщает Наука Mail.

Эксперимент провели с монокристаллами слюды, нагрев материал до 200 градусов Цельсия. В классическом законе Амонтона — Кулона предполагается, что сила трения между сухими поверхностями не зависит от скорости их движения. Однако на практике сила трения большинства материалов изменяется при разных скоростях скольжения.

Исследователи изучали кинетическое трение между монокристаллами слюды при температурах от комнатной до 200 градусов. При нагреве до второго показателя сила трения перестала изменяться вместе со скоростью скольжения. С помощью электронного микроскопа ученые установили возможную причину такого эффекта.

Оказалось, что при низких температурах в кристаллической решетке слюды присутствуют волнообразные дефекты — рипплокции. Они исчезают при нагреве, после чего коэффициент трения перестает зависеть от скорости движения поверхностей.

«Исследование впервые показало, что дефекты в кристаллах участвуют в сложных процессах трения», — отмечают авторы работы. Результаты могут помочь в разработке новых смазочных материалов.

Стабильные при разных скоростях свойства смазок потенциально позволят снизить износ механизмов и энергопотребление. Ученые планируют проверить эффект на других слоистых материалах и подробнее изучить связь между дефектами кристаллов и силой трения.

Конечной целью исследователи называют разработку энергосберегающих смазочных материалов, свойства которых не меняются при разных скоростях движения.

Закон Амонтона — Кулона не фундаментальный закон природы, а эмпирическое правило, выведенное из наблюдений за трением сухих поверхностей. Он описывает идеализированный случай и не учитывает микроскопическое строение материалов. В реальных условиях сила трения может зависеть от скорости, поскольку при скольжении меняется состояние микроконтактов, образуются и разрываются межповерхностные связи, а также происходит движение дефектов кристаллической решетки.

Вы можете поддержать сайт Charter97.org следующим образом:

РАСЧЕТНЫЙ МУЛЬТИВАЛЮТНЫЙ СЧЕТ ДЛЯ ПОЖЕРТВОВАНИЙ:

Название банка: Bank Millennium S.A.
Адрес: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Название владельца счета: Fundacja “KARTA ‘97”
Назначение платежа: Darowizna na cele statutowe

Связаться с нами можно по адресу [email protected]