Логин:   Пароль:  

Соцсети



Ещё в разделе
Опрос

Как вам наш ресурс ?

Отлично
Хорошо
Удов.
Плохо


Результаты
Все опросы

Партнёры

Обнаружен эффект отрицательного коэффициента трения

Многим известно такое наблюдение – если к определенному предмету приложить небольшую силу, вектор которой будет перпендикулярен поверхности предмета, то объект будет испытывать меньшее сопротивление при скольжении. И, наоборот, если величина приложенной с
Автор: Роман Галиброда
Написал: halibroda Дата: 2012-11-03 14:22
Многим известно такое наблюдение: если к определенному предмету приложить незначительную силу, вектор которой будет перпендикулярен поверхности предмета, то объект будет испытывать меньшее сопротивление при скольжении. И, наоборот, если величина приложенной силы будет значительно большей, то предмет будет испытывать большее сопротивление при скольжении. Американские физики совместно со своими китайскими коллегами продемонстрировали наличие обратного эффекта в ходе экспериментов с кантилевером атомно-силового микроскопа.


Вопросом изучения процессов трения наноповерхностей занимается наука нанотрибология, которая может дать совершенно неожиданные результаты. Чем же может быть вызвано появление таких необычных свойств при трении у нанообъектов?

Теоритически, коэффициент трения может время от времени изменяться по мере прохождения кантилевера атомно-силового микроскопа по кристаллической решетке. Более того, коэффициент может меняться нелинейно, но явление резкого падения трения с ростом силы нажатия ранее не наблюдалось.

Коэффициент отрицательного трения был обнаружен совершенно случайно Рэйчелом Каннара (Национальный институт стандартов и технологий США) и Чжао Дэном (Университет Цинхуа). Во время экспериментов изучался коэффициент трения между графитовой подложкой и алмазным наконечником острия кантилевера. Изначально была увеличена сила, с которой кантилевер давил на поверхность, после чего, как и ожидалось, возросло трение. После этого нагрузка была снижена, в результате чего ученые констатировали повторное неожиданное увеличение трения. Таким образом, можно было сделать вывод о негативном, или отрицательном, коэффициенте трения. При этом рост трения во время замеров был систематическим – по мере снижения давления иглы кантилевера трение возрастало вплоть до того момента, пока острие и поверхность не были полностью лишены взаимного контакта.

Выдвинутая гипотеза, объясняющая вышеупомянутое явление, представляется одновременно и простой, и сложной. Дело в том, что ранее исследователи отмечали, что трение тем выше, чем меньше толщина графитовой поверхности. Далее физики, опираясь на явление отрицательного коэффициента трения, предположили, что при толщине графитовой подложки в несколько атомов, межатомные взаимодействия с наконечником кантилевера способствуют тому, что верхний слой атомов наноповерхности просто-напросто «прилипает» к острию кантилевера. Именно поэтому только когда кантилевер полностью упирается в поверхность, порядок вещей становится привычным.

Исследователи предполагают, что обнаруженный эффект отрицательного трения применим ко всем материалам, которые образуют поверхности толщиной в несколько атомов. В перспективе такое явление может использоваться для изготовления сложных макроэлектромеханических устройств, где важную роль играет сила трения, которая по сравнению с силами межатомного взаимодействия, является сложным препятствием.



Похожие страницы :

Рейтинг:
Комментарии: (0)

Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.038 секунды
  • купить осаго здесь

    осагокаско.рус