Войти

Ученые нашли способ снизить трение и повысить долговечность материалов с помощью нанотехнологий

10495
0
+2
Наноструктура покрытия Mo-S-C-H после трения.
Наноструктура покрытия Mo-S-C-H после трения.
Источник изображения: rusnanonet.ru

С помощью тонких пленок — слоев различных материалов толщиной до нескольких микрометров — российские ученые НИЯУ МИФИ и Балтийского федерального университета имени И. Канта придумали способ значительно снизить трение и таким образом повысить долговечность поверхностей в механизмах. Это может стать важным открытием для многих сфер — начиная от медицины и заканчивая космической техникой.

"Тонкие пленки - это пласты веществ, которые могут иметь толщину в несколько атомных слоев; при этом их свойства значительно отличаются от свойств оригинальных веществ в макромасштабах. Их область применения расширяется постоянно, особенно при актуализации проблем наноэлектроники, оптоэлектроники, спинтроники, электро- и фотокатализа, - рассказывает Вячеслав Фоминский, научный руководитель проекта со стороны НИЯУ МИФИ. - Также следует выделить такие важные отрасли экономики, как космическое и приборное машиностроение. Перспективным развивающимся направлением является разработка микромодульных механизмов космических аппаратов, медицинской техники, приборостроения".

Решить проблемы, связанные в том числе с понижением коэффициента трения, можно с помощью халькогенидов металлов - соединений переходных металлов с серой, селеном и теллуром. Первые исследования, направленные на получение тонких пленок из таких материалов, начали появляться в восьмидесятых годах двадцатого века: исследователей привлекала их способность модифицировать свои свойства при изменении структуры и толщины нанесения слоя.

Российские ученые же в своей работе исследовали пленки, которые состояли из четырех элементов: молибдена, серы, углерода и водорода. Лазерные импульсы длительностью в десяток наносекунд, направленные на мишени из углерода и молибдена, создавали плазменные потоки из этих материалов. После этого углерод и молибден в газовой фазе реагировали с предварительно закачанным в экспериментальную камеру сероводородом, и продукт осаждался на стальную подложку. Также химически активные атомы серы и водорода могли проникать внутрь растущего покрытия. Вместе все атомы формировали тонкую пленку на металле, свойства которой существенно зависели от концентрации компонентов и режимов генерации лазерно-плазменного потока.

Этот метод, называемый реакционным импульсным лазерным осаждением, позволяет создавать более гладкие и однородные слои, а также изменять многие параметры в условиях экспериментов, что влияет и на структуры итоговых покрытий. Это очень мощный инструмент создания уникальных наноструктур, который активно развивается в некоторых исследовательских центрах (в том числе в НИЯУ МИФИ и БФУ).

В результате были получены покрытия, которые при толщине порядка 0,5 мкм обеспечивали снижение коэффициента трения больше, чем в десять раз: коэффициент трения при скольжении стального шарика по стальной пластине без применения традиционных жидких смазок не превышал 0,03 при испытаниях в нормальных условиях и при -100°С. Такие же параметры у коньков, скользящих по льду.

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда и опубликовано в журнале Nanomaterials.


Наноструктура покрытия Mo-S-C-H после трения. В кругу показано образование нанопленки из нескольких атомных плоскостей, обеспечивающей очень низкое трение. Вячеслав Фоминский

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
20.04.2007
В России заявили о разработках нанооружия
30.03.2007
Международный форум "Высокие технологии XXI века" пройдет в апреле в "Экспоцентре"
28.03.2007
На УОМЗ отмечают 50-летие конструкторского бюро
11.12.2006
Россия предпринимает усилия, чтобы избавить свою экономику от нефтяной зависимости, и значительную роль в этом играют инновационные проекты и федеральные целевые программы
08.12.2006
М.Фрадков считает инновационные проекты и ФЦП платформой для выстраивания работы по диверсификации экономики
31.10.2006
Инновационные проекты ФГУП "Рособоронэкспорт" на Международной Гаванской ярмарке "FIHAV-2006"
29.08.2006
Месяц электронной промышленности
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 25.04 05:20
  • 118
Конкурента российского Су-75 из Южной Кореи впервые представили на выставке
  • 25.04 05:17
  • 3
Ходаковский: важно понять, для чего мы начали СВО и как будем дальше жить с побеждённой Украиной
  • 25.04 05:01
  • 1028
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 25.04 04:48
  • 2706
Как насчёт юмористического раздела?
  • 25.04 01:52
  • 1
Минобороны РФ проведет в Парке Победы выставку трофейного оружия из зоны СВО
  • 24.04 18:08
  • 477
Израиль "готовился не к той войне" — и оказался уязвим перед ХАМАС
  • 24.04 18:05
  • 43
Россия использует пропаганду как средство войны против Запада - британский генерал
  • 24.04 17:59
  • 6
В JAXA допускают, что лунный модуль SLIM сможет начать выработку электроэнергии
  • 24.04 17:50
  • 21
Первую летную ракету-носитель "Ангара-А5" отправили для испытаний на космодром Восточный
  • 24.04 16:17
  • 0
«Обратная» миграция: что творится в ЕС?
  • 24.04 14:35
  • 5
Клинцевич рассказал о запускаемых со «Смерча» российских бомбах
  • 24.04 13:06
  • 2
Инженеры NASA впервые за пять месяцев смогли получить данные о состоянии зонда Voyager-1
  • 24.04 11:41
  • 0
Закарпатье: Этнические конфликты и экономические проблемы в тени СВО
  • 24.04 11:28
  • 1
В России работают над 3D-принтером для крупных деталей
  • 24.04 10:51
  • 1
Глава НАСА обвинил Китай в скрытной милитаризации космоса под прикрытием гражданских программ