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.
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.
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.
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.
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:
úžasné mazadlo...
Vaclav Prochazka,2018-06-09 22:34:10
No určitě je super mít mazadlo, které má pěkně tvrdé složky, tak tvrdé, že nic tvrdšího není ...
To taková hřídel nebo ložisko, na které je toto mazadlo aplikováno určitě ocení... Jedinou nevýhodou je, že toto "mazadlo" má vlastnosti brusné pasty a součásti, na které bud aplikováno se nám budou postupně zmenšovat :-)))
Kdepak asi udělali soudruzi z NDR chybu? :)))
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
