Mazadlo s rozbitými nanodiamanty vydrží celou věčnost  
Když smícháte 2D materiál sulfid molybdeničitý s nanodiamanty, tak vznikne nesmírně trvanlivé pevné mazadlo s velice nízkým třením. Materiálovým vědcům se povedl další skvělý kousek.
Simulace mazadla s nanodiamanty. Kredit: Argonne National Laboratory.
Simulace mazadla s nanodiamanty. Kredit: Argonne National Laboratory.

Nanodiamanty sice nejsou úplně věčné, ale v novém pevném mazadle z laboratoří Argonne National Laboratory amerického ministerstva energetiky jsou vlastně prakticky na věčnost. Nebo na hodně dlouhou dobu. Materiáloví vědci smíchali nanodiamanty s 2D materiálem sulfidem molybdeničitým a děly se věci. Výsledkem je pozoruhodné pevné mazadlo, které je velmi snadné vyrobit, má velmi nízké tření i extrémní výdrž. Mohlo by se uplatnit v mnoha různých aplikacích.

 

Pevná mazadla jsou dnes mezi inženýry v kurzu. Oproti svým kapalným protějškům nabízejí celou řadu výhod. Na rozdíl od vazelín a olejů nejsou chemicky aktivní, neunikají ani nevytékají a nechytá se na ně prach nebo špína. Velkou výhodou je, že pevná mazadla se nerozkládají za vysokých teplot a některá z nich fungují i v mrazivém vzduchoprázdnu vesmíru.

 

Anirudha Sumant vpravo. Kredit: Argonne National Laboratory.
Anirudha Sumant vpravo. Kredit: Argonne National Laboratory.

V dnešní době je jedním z nejběžnějších pevných mazadel grafitový prášek anebo pasta, kterou tvoří uhlíkové struktury proložené molekulami vody. S takovými mazadly se dnes ošetřují zámky, dveřní panty nebo třeba řetězy jízdních kol. Obstojí i v prostředí s vysokými teplotami a vysokými tlaky.

 

Díky neutuchající píli materiálových vědců se objevují nová, z našeho pohledu exotická mazadla. Anirudha Sumant a jeho tým před pár lety zjistili, že když smíchají grafen s nanodiamanty, tak mohou získat prakticky využitelné supermazadlo s téměř nulovým třením. Teď Sumant s kolegy postoupili ještě dál a nahradili grafen podobným 2D materiálem sulfidem molybdeničitým, který je sám o sobě oblíbeným mazadlem, například v kosmických technologiích, protože výtečně funguje i ve vakuu.

 

Argonne National Laboratory.
Argonne National Laboratory.


Sumantův tým překvapeně zjistil, že když smíchají zmíněný sulfid molybdeničitý s nanodiamanty, tak se nanodiamanty samovolně „rozbijí“ a vzniknou z nich uhlíkové struktury připomínající cibule. Jde o to, že se v této směsi odděluje molybden od síry a vzápětí dochází k reakci s nanodiamanty, které pozmění svoji strukturu.

 

Grafitové mazadlo s přidaným sulfidem molybdeničitým. Kredit: K. Murray / Wikimedia Commons.
Grafitové mazadlo s přidaným sulfidem molybdeničitým. Kredit: K. Murray / Wikimedia Commons.

Tímto způsobem vznikne nové pevné mazadlo, které klouže 10krát lépe než fluoropolymery jako je Teflon. Rovněž vydrží velký tlak a přitom se jen velice málo opotřebovává. Sulfid molybdeničitý je sice o něco dražší než grafen, nové mazadlo je ale celkové finančně výhodnější, protože je ho pro požadovaný účinek stačí použít jen velmi málo. Při samotné výrobě mazadla s rozbitými nanodiamanty nejsou nutné žádné nebezpečné chemikálie. Stačí jenom smíchat sulfid molybdeničitý s nanodiamanty a mazadlo vznikne samovolně. Z toho důvodu se mazadlo během používání také samo opravuje.

 

Sumant a spol. si už mazadlo s nanodiamanty patentovali a teď už jenom čekají na to, v jakých všemožných aplikacích se osvědčí. Určitě to budou ložiska, pumpy, větrné turbíny, počítačové pevné disky a mnohé další věci. 

Video:  Nanodiamonds are forever


 

Video: Taking Nanotechnology from Cleanroom to the Classroom featuring Anirudha Sumant


Literatura
Argonne National Laboratory 10. 5. 2018, Nature Communication 9: 1164.

Datum: 04.06.2018
Tisk článku

Hra o trůny - Opravdová ocel (1/6) -
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 248 Kč
Hra o trůny - Opravdová ocel (1/6)

Související články:

Nejmenší tranzistor světa má 1 nanometrové hradlo     Autor: Stanislav Mihulka (11.10.2016)
Porézní 3D grafen je velmi lehký a přitom desetkrát pevnější než ocel     Autor: Stanislav Mihulka (10.01.2017)
Nový důmyslný nanomateriál dovede získat vodík z mořské vody     Autor: Stanislav Mihulka (13.10.2017)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace