Hacia el diseño de un nuevo y espectacular material sin fricción

Unos científicos han estado trabajando hacia la identificación y la mejora de un nuevo mecanismo para eliminar la fricción, actividad que les ha conducido a desarrollar un material híbrido capaz de exhibir superlubricidad en la macroescala, algo no logrado previamente en estas circunstancias.

El equipo de Sanket Deshmukh y Subramanian Sankaranarayanan, del Laboratorio Nacional estadounidense de Argonne en Illinois, descubrió mediante simulaciones digitales que cuando los materiales lubricantes (grafeno y otra forma de carbono) se deslizan uno sobre otro, el grafeno (que es una capa de carbono de 1 átomo de grosor) empieza a enrollarse conformando una especie de “rollos” cilíndricos huecos que ayudaron a eliminar prácticamente toda fricción. Estos así llamados nanorrollos representaron un mecanismo completamente nuevo para la superlubricidad, un estado en el que la fricción esencialmente desaparece.

Los nanorrollos combaten la fricción de una forma muy parecida a lo que hacen las bolas de los rodamientos al crear una separación entre superficies.

En este esquema del sistema de superlubricidad, el color oro representa partículas de nanodiamante; el azul es un nanorrollo de grafeno; el verde muestra el grafeno subyacente en dióxido de silicio; y las estructuras negras son la interfase de carbono semejante al diamante. (Imagen: Sanket Deshmukh, Joseph Insley, y Subramanian Sankaranarayanan, Argonne National Laboratory)

La superlubricidad es una propiedad altamente deseable. Considerando que casi un tercio del contenido del depósito de combustible en cada automóvil se gasta en superar la fricción, un material que pueda alcanzar la superlubricidad de manera asequible beneficiaría enormemente a la industria y a los consumidores. Tales materiales podrían también ayudar a incrementar la vida útil de incontables componentes mecánicos que se deterioran debido a la fricción incesante que sufren mientras hacen su trabajo.

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