Posunout tisíc tun pouhou rukou? Vědci z ČVUT pracují na zázračném superlubrikantu, který snižuje tření
Dovedete si představit, že tisíc tun posunete pouhou rukou? Podle vědců z pražské ČVUT to je teoreticky možné. V laboratořích zkoumají takzvané suberlubrikanty. To jsou materiály, které výrazně snižují tření. Díky nim by provoz mechanických přístrojů mohl být o dost levnější a také by měly delší životnost. Teoretické výsledky se nyní experti snaží převést do praxe.
Nacházím se v jedné z mnoha laboratoří na Fakultě elektrotechnické ČVUT v centru Prahy. Své zázemí tady má Skupina pokročilých materiálů. Jsou v ní většinou cizinci z různých koutů planety. U počítačů a měřicích přístrojů všichni společně řeší jediné téma – tření. Právě tření je hlavním viníkem ztráty energie a také opotřebení všech mechanických přístrojů.
Čtěte také
„Například když bruslíte na ledě, stále máte tření mezi bruslí a ledem. A teď si představte, že jednoho dne by tam to tření prostě nebylo. Takže brusle by byly v neustálém pohybu, a to bez naší námahy. Třeba řeku byste přebruslili bez jakéhokoliv dalšího odporu. Tohle je naše myšlenka: umožnit dvěma částem, aby mezi sebou neměly v podstatě žádné tření,“ vysvětluje jeden z vědců – Číňan Liao Mengzhou.
Právě on je hlavním autorem článku, který vyšel v prestižním časopise Nature Materials. Popisuje, jak vědci v těchto laboratořích na speciálních mikroskopech naměřili pravděpodobně vůbec nejnižší hodnoty součinitele tření na světě: jednu miliontinu. Za takových podmínek bychom teoreticky zvládli tisíc tun posunout pouhou rukou.
Superlubrikanty nahradí olej
Snižovat tření mají takzvané superlubrikanty. Ty chce Skupina pokročilých materiálů co nejvíce přiblížit praxi. „Sníží náklady na provoz. Když si představíte například auto, zhruba deset procent energie potřebujete na překonání tření v motoru. Kdybychom dokázali ztrátu snížit o jediné procento, znamenalo by to úsporu milionů tun paliva každý rok,“ popisuje vedoucí skupiny Tomáš Polcar.
Superlubrikanty jsou velmi tenké, v podstatě jde o 2D materiály. Můžou obsahovat třeba grafen. Jejich vrstva by byla už na samotných součástkách. „Kdyby se to podařilo, dokážeme tímto lubrikantem eliminovat běžné mazání, jako je třeba olej.“
Využití v průmyslu
I když je cesta k reálnému uplatnění takových materiálů ještě dlouhá, první úspěchy v tomto ohledu už vědci z Fakulty elektrotechnické ČVUT mají. „Podařily se už některé vrstvy, které mají podobný princip, uplatnit v průmyslu, například v letectví,“ dodává Tomáš Polcar. Odhaduje, že nové superlubrikanty, které ještě více sníží tření, by mohly do deseti let najít uplatnění ve vojenském a také vesmírném průmyslu.
Související
-
Na ČVUT roste další generace výrobců mikročipů. Vznikla tu moderní laboratoř za 40 milionů
Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze otevřela moderní laboratoř. Jmenuje se NANOLAB a studenti si v ní můžou vyzkoušet například celý proces výroby mikročipů.
-
Jak polidštit robota? Na ČVUT mají robota, který umí i jógu, R.U.R. nám ale nehrozí, uklidňují vědci
Vědci z Českého vysokého učení technického v Praze dostali nového humanoidního robota. Experti se díky němu pokusí i polidštit chování ostatních robotů.
