Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Amerikaanse wetenschappers hebben een coating ontwikkeld die een enorme impact kan hebben op onder meer automotoren, fabrieksmachines en honderdduizenden andere apparaten.
Moderne machines gaan heel lang mee, vooral doordat oliën en andere smeermiddelen hun werk doen. Maar uiteindelijk vallen ze ten plooi aan de grote vijand van alles dat mechanisch is: slijtage. Wetenschappers van het SUNY Polytechnic Institute in New York hebben nu een coating gevonden die zorgt voor superlubricity, en die supersmering brengt de wrijving tussen twee bewegende onderdelen terug tot vrijwel nul. Op zich al bijzonder, maar de basis van hun vinding doet daar nog een schepje bovenop. Het supersmeermiddel wordt namelijk gemaakt van biomassa-afval van cassaveplanten.
Lees ook:
Boeijuh!
Bij zo’n bericht denk je misschien boeijuh!, maar het is weldegelijk een big deal. Zoals de twee wetenschappers, Winston “Wole” Soboyejo en Tabiri Kwayie Asumadu (foto hierboven), in een persbericht van de universiteit aangeven, gaat bijvoorbeeld zo’n 30 procent van het vermogen van een auto verloren aan frictie. Hun coating kan dus helpen om de brandstofefficiëntie drastisch te verbeteren. Bovendien kan superlubricity helpen om slijtage van honderdduizenden productie- en industriële machines te verminderen. En ook dat kan leiden tot enorme kostenbesparingen en een vermindering van 1 tot 4 procent van het bruto binnenlands product van landen.
Uiteraard zijn Soboyejo, Asumadu en hun team niet de eersten die zich buigen over het probleem van wrijving, maar tot nu toe kon supersmering alleen worden bereikt tussen superkleine deeltjes op nanoschaal. Hun onderzoek lijkt uit te wijzen dat het ook op veel grotere schaal kan.
Grafeen
De twee onderzoekers kregen dat voor elkaar door, met behulp van een proces waarbij biomassa bij hoge temperaturen wordt verbrand, koolstofnanokristallen op metalen oppervlakken af te zetten. De kristallen vervormen, worden vlakker en smelten samen in de groeven van het metaal. Zo vormen ze een koolstoflaagje dat werkt als grafeen; een materiaal dat uit een enkele laag koolstofatomen bestaat. Daarmee kon het wrijvingscoëfficiënt worden teruggebracht tot ~0,003; zo goed als niets dus. En de laag bleef ook na 150.000 omwentelingen intact.
“Dit onderzoek kan voor de meeste industrieën van belang zijn,” zegt Asumadu daarover. “Van biomedische en energiesectoren tot bijna elke vorm van productie… deze benadering zou kunnen helpen om de levensduur van machineonderdelen te verlengen, onderhouds- en vervangingskosten te verlagen en een duurzamere industriële toekomst te creëren.”
Bron: SUNY Polytechnic Institute
Beeld: Getty Images/Loredo/ SUNY Polytechnic Institute