Significado de Superlubricidad

La superlubricidad es un fenómeno de material especial en el que la fricción entre dos materiales cae cerca de cero. La verdadera fricción cero no es termodinámicamente permisible, pero la superlubricidad se acerca.

Este fenómeno de superlubricidad ocurre cuando dos superficies tienen celosías de cristal que están en contacto inconmensurable, lo que significa que la disposición del cristal es tal que solo una pequeña minoría de los átomos en la superficie entran en contacto con la superficie opuesta, generando una cantidad de fricción muy pequeña.

Hasta ahora, la superlubricidad se ha observado más prominentemente con grafito, aunque también se ha observado brevemente entre láminas de mica o entre una aguja de tungsteno y una superficie de silicio o grafito.

La superlubricidad se descubrió cuando los físicos estudiaron, con muy alta precisión, la fuerza de fricción entre las superficies de cristal.

Cuando hay un “desajuste de la red” entre dos de esas superficies, la fricción puede desaparecer casi por completo. Este desajuste de la red se logra simplemente jugando con la orientación de las capas de cristal entre sí.

La superlubricidad es interesante porque tiene lugar en un ambiente seco, dos caras de cristal, en lugar del ambiente húmedo normalmente asociado con lubricantes.

En un lubricante convencional, la acción de agitación entre las moléculas de lubricante y las superficies adyacentes en realidad produce algo de fricción, causando calor, pérdida de energía y límites de material. En superficies superlubricantes diseñadas con precisión, esta pérdida marginal de energía prácticamente desaparecería, haciendo posible nuevos tipos de ingeniería.

Desafortunadamente, para asegurar la orientación y estabilidad correctas de las redes cristalinas podría requerirse una ingeniería a nanoescala, algo fuera del alcance de la fabricación actual.

La superlubricidad se acuñó en relación con las cualidades de superconductividad y superfluidez, aunque no tiene similitudes reales con estas. La superlubricidad y su estudio es un campo relativamente reciente, criado en 1991, pero no se estudió mucho mientras tanto.

En la superconductividad, la electricidad fluye sin resistencia, y en la superfludidad, un fluido fluye sin resistencia (fricción). Aunque los superfluidos no tienen fricción, similar a los superlubricantes, el mecanismo físico subyacente es fundamentalmente diferente.

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