پژوهشگران انگلیسی موفق شدند با استفاده از یک نانوربات و ادغام آن در میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) از فرآیند اصطکاک در مقیاس نانو تصویر بگیرند. این کار به درک بهتر خستگی نانومواد کمک شایانی می‌کند.
مشاهده پدیده اصطکاک در مقیاس نانو با TEM
پژوهشگران انگلیسی موفق شدند با استفاده از یک نانوربات و ادغام آن در میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) از فرآیند اصطکاک در مقیاس نانو تصویر بگیرند. این کار به درک بهتر خستگی نانومواد کمک شایانی می‌کند.
اصطکاک نقش مهمی در زندگی بازی می‌کند به‌طوری که به ما اجازه می‌دهد تا کار کنیم، فنجانی را برداریم یا راه برویم. در علم، اصطکاک با کاهش انرژی دو جسم همراه است. بررسی این نیرو در مقیاس نانو بسیار دشوار است زیرا تماس دو جسم و تصویربرداری از آنها در این مقیاس کاری بسیار مشکل است.
پژوهشگران دانشگاه شفیلید ثابت کردند که می‌توانند نانومواد را به کنار هم آورده، آنها را به‌هم اصطکاک داده و از این کار تصویر بگیرند. تصویربرداری از اصطکاک در مقیاس نانو پیشرفت بزرگ در فهم چگونگی خسته شدن مواد ارائه کرده و با تولید مواد مقاوم در برابر اصطکاک می‌توان ادوات نانو و میکرومقیاس را توسعه داد.
بیشتر تحقیقات انجام شده در حوزه اصطکاک با استفاده از میکروسکوپ نوری صورت گرفته است اما در مقیاس نانو باید از میکروسکوپ‌های قدرتمند الکترونی استفاده کرد که البته در آن صورت نیز مشاهده اصطکاک کار ساده‌ای نخواهد بود.
در پروژه‌ای که محققان انگلیسی انجام داده‌اند، تلاش کردند که اصطکاک را در مقیاس نانو مشاهده کنند. آنها در این پروژه از برهمکنش نانوذرات و نانوسیالات به‌صورت درجا، تصویر گرفتند. برای این کار آنها یک نانوربات ویژه برای TEM ساختند که قادر است حرکت کرده و به‌طور مکرر در مواد خراش ایجاد کند. این نانوربات درون میکروسکوپ قرار گرفته و به‌شکلی با دوربین دیجیتال تراز می‌شود که بتواند از اصطکاک بوجود آمده تصویر بگیرد.
اینکسون، از محققان این پروژه، می‌گوید ما با استفاده از این روش قدرتمند توانستیم ببینیم که چگونه آلیاژ آلومینیومی که در صنایع خودروسازی به‌کار می‌رود در حین سایش تغییر می‌کند. او می‌افزاید، با خراش مکرر این آلیاژ توسط الماس، نانوذرات بسیار کوچکی از آن جدا می‌شوند. برای اولین بار نشان داده شد که اتم‌هایی که در محل داغ اصطکاک به‌صورت سیال درآمده‌اند می‌توانند با هم آمیخته شده و تبدیل به نانوقطرات شوند.
اینکسون می‌افزاید، این روش اصطکاک‌شناسی در مقیاس نانو دارای پتانسیل‌های کاربردی زیادی در علم و فناوری نانو است. به تصویر کشیدن اصطکاک در مقیاس نانو می‌تواند در بهبود درک ما از فرآیند خستگی و توسعه نانوادوات کمک شایانی کند. همچنین این روش به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از نوع عملکرد روان‌سازها و ساینده‌ها داشته باشیم.
