Close
23 апреля 2021, Пятница

Создана «суперсмазка», позволяющая технике работать годами

23.03.2021 Разместил: Редакция ESOREITER / Источник: POPMECH.RU 1115

Создана «суперсмазка», позволяющая технике работать годамиФото из открытых источников

Новые двумерные наноматериалы под названием Mxenes могут стать основой для «суперсмазочных» материалов, способных лучше защитить хрупкие движущиеся части будущих марсоходов.

Новая смазка не только позволит марсоходам работать в самых экстремальных условиях десятки лет, но и пригодится на Земле.

Роботы-вездеходы, которые NASA отправило на Красную планету, представляют собой настоящее чудо как с научной, так и с технологической точки зрения, но их конструкция еще далека от совершенства. Марс — это невероятно суровая среда с экстремальными температурами, радиацией, нулевой влажностью, низким атмосферным давлением, высоким содержанием углекислого газа и химически агрессивной почвой. И огромным количеством пыли.

Это означает, что по мере того, как будущие марсоходы будут становиться все более крупными, сложными и будут рассчитаны на более длительную работу в амбициозных миссиях, их точки потенциального отказа должны быть тщательно изучены уже сейчас.

В качестве примера можно привести марсоход Perseverance, который находится в сотне миллионов километров от ближайшей мастерской и полагается на смазочные материалы в своих шарнирах, которые должны работать без сбоев в течение 15 или более лет. Хуже того, эти смазочные материалы должны «выжить» не только на Марсе, но и во время процессов биологической стерилизации, которым космический корабль подвергли перед запуском, а также в течение нескольких месяцев полета в глубоком космосе.

Сотрудничая с Центром наноразмерных материалов Аргоннской национальной лаборатории, команда Missouri S&T под руководством доктора Вадима Мочалина рассматривает MXenes (произносится как Maxines) как способ производства безопасного для Марса твердого суперсмазочного материала. MXenes — карбиды металлов, представляющие собой двумерные неорганические соединения с рядом необычных свойств, таких как способность проводить электричество. Их также можно настроить для создания прочной поверхности с очень низким коэффициентом трения.

Чтобы проверить новую концепцию, исследователи нанесли карбид титана MXenes на диск с кремниевой подложкой, покрытый диоксидом кремния. Затем в атмосфере с высоким содержанием азота, предназначенной для снижения влажности до минимума, диску предстояло проскользить по стальному шару с алмазоподобным углеродным покрытием. Исследователи обнаружили, что коэффициентом трения MXenes составляет от 0,0067 до 0,0017. Напомним, что этот коэффициент изменяется от 0 до 1, где 0 означает полное отсутствие трения, а 1 означает полную невозможность скольжения – так что результаты получились весьма впечатляющими.

Не желая останавливаться на достигнутом, команда добавила к Mxenes графен, что привело к уменьшению трения еще на 37,3% и в два раза замедлило износ. Это означает, что материал может иметь потенциальное применение не только для космических полетов, но и для наземных целей, потому что, в отличие от многих других смазочных материалов, он не требует ископаемого топлива в качестве сырья.

‹ Назад Вперед ›
Метки:
Марс Роботы
Новости партнеров
Популярные новости / Технологии, научные открытия