Wetenschappers elimineren wrijving met grafeen

24-07-2015 09:58 | Door: Erik Verheggen

Wetenschappers van het Amerikaanse onderzoeksinstituut Argonne hebben een nagenoeg frictieloos materiaal bedacht met de hulp van een supercomputer en rolletjes grafeen.

De ontdekking zou in de toekomst grote gevolgen kunnen hebben voor de ontwikkeling van smeermiddelen. Bij auto’s gaat een derde van elke tank benzine verloren door wrijving tussen oppervlaktes. Ook in de industrie is wrijving een belangrijke energievreter. ‘Superlubricatie’ heeft daardoor grote potentie. Voorlopig alleen in de verre toekomst, want het materiaal bestaat alleen in een computersimulatie.

De onderzoekers stuitten bij toeval op het materiaal tijdens simulaties van de eigenschappen van lubricatiemiddelen. Ze probeerden na te bootsen hoe grafeen en diamant-achtige koolstofstructuren zich gedragen onder verschillende omstandigheden.

Supercomputer

Tijdens de simulatie bleek de wrijving tussen de materialen ineens weg te vallen, en dan steeds weer terug te komen. Met hulp van een supercomputer hebben de onderzoekers berekend dat het grafeen onder bepaalde omstandigheden kleine rolletjes vormt, die als kogellagers tussen twee oppervlakken bewegen.

Maar deze zogenoemde nanorolletjes hebben geen stabiele structuur, waardoor ze steeds hun vorm verliezen. Uit de simulaties blijkt dat toevoeging van kleine diamantdeeltjes stabiliteit geeft aan het grafeensmeermiddel. Het grafeen rolt zich om de deeltjes heen en behoudt daardoor zijn structuur.

Behalve voor lubricatie, heeft grafeen allerlei andere toepassingen. Veel daarvan zijn nog in onderzoeks- of testfase. Zo zou het materiaal geschikt zijn voor gebruik in onder meer zonnepanelen, energieopslag, fietsbandenbiomasssacentrales en verlichting

Word nu Free Member: gratis nieuwsbrief en online toegang tot meer nieuws en achtergronden.

Bron: Argonne, Phys.org

Door: Erik Verheggen

Hoofdredacteur DuurzaamBedrijfsleven Media. Volgt alles wat te maken heeft met grondstofgebruik en de circulaire economie. Altijd op zoek naar sector-overstijgende oplossingen.



Priority Partner voor de sector Industrie & Chemie

Duurzaam industrienieuws

Het winnen van grondstoffen, de productie van staal, plastics, cement en aluminium en de verwerking halffabricaten tot auto’s, smartphones en bouwmaterialen verbruiken wereldwijd veel energie. In dit sectoroverzicht beschrijven we de stappen die de mijnbouw, maakindustrie en andere bedrijven in de productieketen nemen op het gebied van duurzaamheid. Belangrijke trends zijn energiebesparing, hergebruik en de toepassing van biobased grondstoffen.

Het Subsidie ABC voor ondernemers
Sector Industrie & Chemie