Ketika membaca pelumas potensial untuk nanoteknologi, para peneliti menemukan fenomena yang tak terduga: seberapa kuat gesekan antara dua permukaan di dunia nano tidak hanya bergantung pada tekstur permukaan dan komposisi kimia, tetapi juga pada ketebalan lapisan. Untuk lapisan yang tebalnya hanya beberapa atom, semakin tipis lapisannya, semakin besar gesekannya. Efek ini, yang sama sekali tidak diketahui dalam dimensi yang jauh lebih besar dari apa yang disebut dunia makro, tampaknya tidak tergantung pada sifat kimia pelumas? dia membuktikan dirinya dengan empat materi yang sangat berbeda. Para peneliti yang bekerja dengan Changgu Lee di Universitas Columbia di New York yakin bahwa penemuan ini memiliki konsekuensi yang luas untuk berbagai macam aplikasi teknologi nano, seperti pembangunan perangkat penyimpanan data baru atau sistem nanomekanis. Para ilmuwan menemukan fenomena ketika mereka menempatkan serpihan kecil dari empat zat berbeda di bawah mikroskop gaya atom. Dalam metode ini, ujung kecil bergerak di atas permukaan sampel untuk diperiksa dan mendaftarkan berbagai sifat material, termasuk gesekan yang terjadi antara permukaan dan ujung. Serpihan itu antara satu dan tujuh lapisan atom tebal dan terdiri dari grafit, molibdenum disulfida, alfa boron nitrida dan niobium diselenide? Zat yang sering digunakan sebagai pelumas padat berkat struktur berlapis. Karena mereka mudah diproduksi di lapisan yang sangat tipis, mereka juga dianggap sebagai pertanda harapan untuk digunakan di dunia nano, di mana ada masalah utama dengan pelumas cair konvensional.

Namun, yang mengejutkan, gesekan meningkat dengan keempat bahan yang diuji, semakin tipis film tersebut. Tampaknya menjadi fenomena universal, karena ada empat zat yang sangat berbeda dengan sifat yang terkadang sangat berbeda, para peneliti menyimpulkan. Di belakangnya, oleh karena itu, ada masalah mekanis, semacam efek berkerut, macet: Jika sebuah lapisan hanya memiliki beberapa lapisan atom, lapisan itu sangat fleksibel sehingga menimbulkan kerutan dan gelombang melalui kontak sekecil apa pun. Ini meningkatkan luas permukaan dan pada saat yang sama meningkatkan daya tariknya karena interaksi antara atom individu. Hasilnya: Gesekan meningkat. Apakah tesis ini didukung oleh pengamatan bahwa efeknya tidak terjadi ketika film? bahkan jika itu hanya satu lapisan atom tebal? diperbaiki pada pad.

Perubahan gesekan adalah contoh lain tentang bagaimana hukum yang berbeda ada di dunia nano daripada di dunia makro sekitarnya, komentar para ilmuwan. Sebagai contoh, banyak zat memiliki warna yang berbeda ketika mereka dalam bentuk partikel kecil, beberapa mengubah konduktivitas listriknya, dan yang lain, seperti titanium dioksida yang sangat halus, mengembangkan sifat-sifat yang sama sekali baru.

Changgu Lee (Universitas Columbia, New York) dkk.: Sains, Vol. 328, hal. 76, doi: 10.1126 / science.1184167 ddp / science.de? Iklan Ilka Lehnen-Beyel

© science.de

Direkomendasikan Pilihan Editor