Квазикристаллические металлы "убьют" трение

Компьютерная модель квазикристаллических металлов поможет создать механизмы с ультранизким коэффициентом трения, считают ученые из Университета Дюка, США.

Им удалось разработать компьютерную модель, которая предсказывает поведение квазикристаллических сплавов металлов при различных температурах и давлениях. Работа может способствовать широкому применению квазикристаллов для обеспечения экстремально-низкого трения в различных механических устройствах, например, в подшипниках.

Квазикристаллы, как и обычные кристаллы, состоят из атомов, которые объединяются в повторяющиеся структуры из многоугольников. Только в отличии от обычных кристаллов, структуры квазикристаллов нерегулярные. При взаимодействии двух кристаллических поверхностей регулярность их структуры вызывает высокое сопротивление атомной решетки, что и является причиной повышенного трения. В квазикристаллах такого не наблюдается.

Квазикристаллические сплавы металлов уже применяются в некоторых коммерческих продуктах. Например, при производстве антипригарного покрытия для посуды, поскольку в них сочетаются стойкость к механическим повреждениям и высоким температурам как у полимеров типа тефлона, и высокая теплопроводность, как у металлов. Но все же остается главное препятствие к использованию квазикристаллов для уменьшения трения в механизмах. Микроскопические поверхностные загрязнители, типа атмосферных газов могут образовывать тонкую молекулярную пленку на поверхности сплава, и тем свести к минимуму его преимущества.

Разработчики компьютерной модели пытаются с ее помощью найти способ сохранить свойства низкого поверхностного трения квазикристалла в присутствии газа. И им уже удалось разработать сплавы, которые не теряют своих поверхностных свойств.

Первый квазикристалический сплав был получен в 1984 г.