Egy új, kétdimenziós nanomateriális, mxén szintén kenőanyagként működhet szélsőséges hőmérsékleten vagy a tér vákuumában

Az utóbbi években az MXENES anyagkategóriája (kiejtve: "Maxene") az új akkumulátor -technológiákkal kapcsolatban keverést váltott ki. De most is bebizonyítják, hogy kiváló szilárd kenőanyagok, rendkívül tartós és képesek elvégezni feladataikat még a legnehezebb körülmények között is. Az MXENES ezen kiváló tulajdonságait most közzétették a rangos ACS Nano Journal -ban.

Az UST-hez hasonlóan a szén anyag grafénje, a mxene az úgynevezett 2D anyagok kategóriájába tartozik: ultravékony rétegek az egyes atomok, és nincs szoros kötés a felső vagy alsó rétegekhez.



Carsten Gachot professzor, a TU Műszaki Tervezési és Termékfejlesztési Intézet Tribológiai Csoportjának vezetője azt mondja, hogy először az úgynevezett Max színpaddal kezdi, amely egy speciális rétegek rendszere, amely titánból, alumíniumból és szénből áll. A legfontosabb trükk az, hogy az alumíniumot hidrofluorinsavval maratjuk.



Akkor maradt egy csomó atom és vékony titán és szénréteg, amelyek lazán összerakódnak, mint a papírdarabok. Minden réteg önmagában viszonylag stabil, de a rétegek könnyen mozoghatnak egymáshoz viszonyítva.

Ez az atomrétegek közötti hordozhatóság az anyagot kiváló száraz kenőanyaggá teszi: a nagyon alacsony ellenállású csúszás kopás nélkül érhető el. Ennek eredményeként az acélfelületek közötti súrlódás egy hatodikra ​​csökkenthető, és a kopásállóság rendkívül magas: a mxén kenési réteg továbbra is megfelelően működik, még 100 000 mozgási ciklus után is.



Ez ideális nehéz körülmények között történő felhasználáshoz: az űrrepülésnél például az olaj kenése azonnal vákuumban elpárolog, de a mxol finom por formájában is használható.



Ennek semmi köze nincs a légkörhez vagy a hőmérséklethez



Carsten Gachot szerint hasonló megközelítéseket próbáltak ki más vékony filmes anyagokra, például a grafénre vagy a molibdén -diszulfidra. De érzékenyen reagálnak a légkörben lévő nedvességre. A vízmolekulák megváltoztathatják a rétegek közötti kötési erőt. A mxén számára viszont kevesebb hatással van.



Egy másik döntő előnye a mxenek hőállósága, mivel sok kenőanyag oxidálódik, és magas hőmérsékleten elveszíti kenőanyagát. A mxenák viszont stabilabbak, és akár az acéliparban is használhatók, ahol az olyan alkatrészek, amelyek néha mechanikusan mozognak, több száz Celsius fok hőmérsékletet érnek el.



Dr. Philip Grutzmacher, a Gachot professzor kutatócsoportja, a Saarbruken -i Saarbruken Egyetemen és az Egyesült Államok Purdue Egyetemen, a Power kenőanyagot több kísérletben tanulmányozta a Tu Wiennél. A világ másik oldalán Andreas Rosenkranz professzor a chileiban szerepet játszott a munka kezdeményezésében és megtervezésében.



Carsten Gachot szerint az iparági anyagok iránt is jelentős érdeklődés mutatkozik. Úgy gondoljuk, hogy ez a mxént nagyon gyorsan előállítható.