सूक्ष्म पैमाने पर घर्षण अप्रत्याशित रूप से फिसलने की गति पर निर्भर करता है

परमाणु पैमाने पर घर्षण उस गति पर निर्भर करता है जिस पर दो सतहें एक दूसरे से आगे बढ़ती हैं। यह आश्चर्यजनक व्यवहार एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप (AFM) की नोक के रूप में देखा गया था, जो एक ग्राफीन कोटिंग के साथ चलता है, और स्विट्जरलैंड में बेसल विश्वविद्यालयों और इज़राइल में तेल अवीव के शोधकर्ताओं का कहना है कि यह ग्राफीन की जाली संरचना में एक बेमेल से प्रेरित सतह के गलियारे से उत्पन्न होता है। . खोज, एक साथ टिप्पणियों के साथ कि घर्षण बल अलग-अलग वेग शासनों में अलग-अलग होते हैं, ऐसे उपकरणों में अनुप्रयोग हो सकते हैं जैसे कि हार्ड डिस्क और उपग्रहों या अंतरिक्ष दूरबीनों में चलने वाले घटकों के लिए अल्ट्रालो घर्षण की आवश्यकता होती है।

प्रतिदिन, स्थूल वस्तुओं में, घर्षण या तो फिसलने की गति से स्वतंत्र होता है (कूलॉम्ब के नियम के अनुसार) या रैखिक रूप से उस पर निर्भर होता है (उदाहरण के लिए विस्कोस मीडिया में)। हालांकि, परमाणु पैमाने पर चीजें अलग हैं। नए काम में, एक टीम का नेतृत्व किया अर्नस्ट मेयर से स्विस नैनोसाइंस संस्थान और बेसल विश्वविद्यालय में भौतिकी विभाग उस गति को मापा जिस पर एक प्लैटिनम सब्सट्रेट के ऊपर एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप (AFM) ग्रेफीन की एक परत (एक छत्ते की तरह विन्यास में व्यवस्थित कार्बन परमाणुओं का 2D रूप) में चलता है।

मोइरे सुपरलैटिस

अपने प्रयोग में, जिसकी वे रिपोर्ट करते हैं नैनो पत्र, मेयर और उनके सहयोगियों ने पाया कि ग्राफीन सुपरस्ट्रक्चर बनाता है जिसे मोइरे सुपरलैटिस के रूप में जाना जाता है। ये संरचनाएं अब पूरी तरह से सपाट नहीं हैं, और घर्षण वे वेग शासन के आधार पर विभिन्न तरीकों से तराजू पैदा करते हैं।

द्वारा परमाणु आणविक गतिशील सिमुलेशन के अनुसार ओडेड हॉड और माइकल उरबाखतेल अवीव में अनुसंधान समूह, प्रभाव के पीछे का तंत्र मोइरे सुपरलैटिस की लकीरों पर विरूपण से आता है क्योंकि AFM की नोक ग्राफीन / प्लैटिनम इंटरफ़ेस के साथ चलती है। टिप लोचदार विरूपण को प्रेरित करता है क्योंकि यह रिज पर धकेलता है, इसके बाद टिप से अलग होने पर रिज विश्राम होता है क्योंकि यह आगे बढ़ता है।

कम AFM स्कैनिंग वेग पर, घर्षण बल छोटा होता है और स्थिर रहता है (मैक्रोस्कोपिक व्यवहार की याद दिलाता है), होड बताते हैं। एक निश्चित दहलीज वेग से ऊपर, हालांकि, यह लघुगणकीय रूप से बढ़ता है। होड कहते हैं, "यह दहलीज मोइरे सुपरस्ट्रक्चर के आकार के बड़े आकार से कम है, जो इंटरफेशियल ट्विस्ट एंगल के माध्यम से क्रॉस-ओवर वैल्यू को ट्यून करने की अनुमति देता है।"

"व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एक स्पष्ट संदेश"

"हमारे निष्कर्ष व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एक स्पष्ट संदेश प्रदान करते हैं," उरबख कहते हैं। "द्वि-आयामी सामग्री कोटिंग्स का उपयोग करके अल्ट्रालो घर्षण प्राप्त करने के लिए, उन्हें छोटे पैमाने पर मोरी पैटर्न बनाने के लिए तैयार किया जाना चाहिए।"

क्वांटम प्रभाव मैग्नेटिन को आश्चर्यजनक रूप से फिसलन बनाता है

शोधकर्ताओं का कहना है कि उन्होंने जो तंत्र देखा वह पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री के लिए भी प्रासंगिक हो सकता है, जिसमें अनाज की सीमाएं मौजूद हैं। वे भविष्य के काम में इनका और अधिक विस्तार से अध्ययन करने की योजना बना रहे हैं। "इस मामले में, अनाज की सीमाओं के योगदान से घर्षण ऊर्जा अपव्यय का प्रभुत्व है," होड बताता है भौतिकी की दुनिया. "हम अनाज सीमा घर्षण को खत्म करने के तरीकों को खोजने का इरादा रखते हैं, उदाहरण के लिए अद्वितीय नकारात्मक घर्षण गुणांक शासनों की खोज करके, जहां सामान्य भौतिक अंतर्ज्ञान के विपरीत बाहरी सामान्य भार के साथ घर्षण कम हो जाता है।"

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/friction-at-the-microscale-depends-unexpectedly-on-sliding-speed/