به گزارش ایسنا به نقل از گیزمگ، گروهی از دانشمندان بخش انرژی "آزمایشگاه ملی آرگون"(ANL) در آمریکا باور دارند نانوالماس‌های شکسته، کاربرد همیشگی خواهند داشت.
آنها سعی کردند از طریق ترکیب نانوالماس‌های شکسته با لایه‌های دوبعدی "مولیبدن دی‌سولفید" (Molybdenum disulfide)، نوعی روانکار خشک با اصطکاک بسیار پایین تولید کنند که کاربردهای آن تا سال‌ها ادامه داشته باشد.
"روانکار خشک"(Dry lubricants ) یا (solid lubricants)، ماده‌ای است که به رغم داشتن فاز جامد، قابلیت این را دارد که اصطکاک میان سطوح را بدون نیاز به سیال کاهش دهد.
روانکارهای خشک، به خاطر داشتن مزایای بسیار، ابزار مهمی برای مهندسان جدید هستند. این روانکارها، برخلاف گریس و نفت، از نظر شیمیایی فعال نیستند؛ به همین دلیل نشت نمی‌کنند و گرد و غبار را نیز جذب نمی‌کنند. به علاوه، در دمای بالا تجزیه نمی‌شوند و برخی از آنها، در فضای خالی که مایعات را بخار یا منجمد می‌کنند، کاربرد دارند.
یکی از متداول‌ترین روانکارهای جامد، پودر یا خمیر گرافیت است که از مولکول‌های صفحه‌مانند کربن ساخته شده که مولکول‌های آب بین‌شان قرار دارند و مانند بلبرینگ‌های بسیار کوچک عمل می‌کنند. این روانکار، علاوه بر استفاده در محیط‌های دارای فشار و دمای بالا، برای روان کردن قفل، دستگیره در و زنجیر دوچرخه استفاده می‌شود.
حدود سه سال پیش، گروهی از پژوهشگران بخش علم و فناوری نانو آزمایشگاه آرگون، به سرپرستی "آنیرودها سومانت"(Anirudha Sumant) دریافتند که با ترکیب گرافین و نانوالماس‌ها، تولید اصطکاک نزدیک به صفر برای نخستین بار ممکن است. اکنون، این گروه پژوهشی موفق شده است با جایگزین کردن مولیبدن دی‌سولفید به جای گرافین، گام دیگری در این زمینه بردارد.
آنها دریافتند هنگامی که نانوالماس‌ها، هنگام ترکیب با مولیبدن دی‌سولفید، به صورت خودجوش تجزیه می‌شوند و به شکل گوی‌های پیازمانند کربن درمی‌آیند؛ زیرا مولکول‌های دوبعدی مولیبدن دی‌سولفید به صورت مولیبدن و سولفور تجزیه می‌شوند و با افزایش فشار روی ساختار کریستالی‌شان، به همراه نانوالماس‌ها برای شکل دادن این گوی‌های لایه‌ای واکنش نشان می‌دهند.
نتیجه این واکنش، نوعی روانکار خشک بود که لغزندگی آن، ۱۰ برابر بیش از فلوئوروپلیمرهایی مانند تفلون است و می‌تواند با سایش و پارگی کم، فشار بالایی را تحمل کند و نیازی نیست که در یک غشای نازک به کار رود.
به گفته این گروه پژوهشی، روانکار به دست آمده، بسیار کم‌هزینه است زیرا با وجود بالاتر بودن قیمت مولیبدن دی‌سولفید نسبت به گرافین، مقدار بسیار کمی از آن برای اثر کامل کفایت می‌کند. همچنین، هیچ ماده شیمیایی خطرناکی در آن وجود ندارد. این روانکار، قابلیت تولید دوباره خود را دارد؛ بنابراین در هنگام استفاده، خود را ترمیم می‌کند.
این پژوهش، در مجله " Nature Communications" به چاپ رسید.
- 12
- 3
