Нанотрибологія

Основи тертя і зносу

На нано-рівні тертя визначається міжатомними силами, адгезією, хімічними реакціями поверхонь та конформаційною динамікою молекул. Класичні закони Амонтона-Кулона втрачають універсальність, натомість важливі локальні контакти і шорсткість.

Методи вимірювання

AFM/LFM для картування тертя з наноньютона до мікроньютона.

Наносклерометрія та наноіндентування для оцінки твердості і модуля.

Ультрамікротрибометри для повторюваних циклів ковзання.

Покриття і 2D-матеріали

DLC, MoS2, графен та h-BN забезпечують низьке тертя і високий опір зносу. Хімічна функціоналізація поверхонь і контроль вологості середовища критично впливають на механізми мащення.

Моделювання

Молекулярна динаміка (MD) та DFT-розрахунки дозволяють передбачати енергетичні барʼєри ковзання, формування трибошарів, реакційну здатність адсорбованих молекул з мастильних добавок.

Застосування

MEMS/NEMS — зменшення застопорювання і зносу в мікроприводах.

Записуючі головки HDD — контроль тертя головка/диск.

Біомедичні імпланти — нанотекстурування для зниження фреттингу.

Гайд з прикладами

Протокол AFM-трибології

Калібрувати пружність кантилевера та чутливість детектора.

Сканувати з різними навантаженнями; побудувати криві тертя-навантаження.

Аналізувати гістерезис і швидкісну залежність.

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Brownian Motion — Nanoparticle Diffusion Simulator і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.