یکی از نکات مهم در بکارگیری یک روان‌کننده جامد در مقیاس میکرو و نانو، ضخامت روان‌کننده و سازگاری فرآیند ترسیب روان‌کننده با محصول هدف است. گرافن، یک ماده کربنی قوی به نازکی یک اتم و با انرژی کم سطحی، کاندیدای مناسبی برای این کاربردها است. اکنون وانگ سیوپ کیم و همکارانش از موسسه مواد و ماشین‌آلات کره جنوبی امکان استفاده از گرافن بعنوان روان‌کننده جامد را شرح داده‌اند.
گرافن: نازکترین روان کننده جامد
یکی از نکات مهم در بکارگیری یک روان‌کننده جامد در مقیاس میکرو و نانو،
ضخامت روان‌کننده و سازگاری فرآیند ترسیب روان‌کننده با محصول هدف است.
گرافن، یک ماده کربنی قوی به نازکی یک اتم و با انرژی کم سطحی، کاندیدای
مناسبی برای این کاربردها است. اکنون وانگ سیوپ کیم و همکارانش از موسسه
مواد و ماشین‌آلات کره جنوبی امکان استفاده از گرافن بعنوان روان‌کننده
جامد را شرح داده‌اند.
از دیدگاه عملی، گرافن تولید شده با روش
ترسیب بخار شیمیایی (CVD) در مقایسه با گرافن‌های تولید شده با روش‌های
دیگر، به دلیل مقیاس‌پذیری و انتقال‌پذیری عالی آن بهترین گزینه بعنوان
روان‌کننده جامد است. با این حال، مشخصه‌های مربوط به اصطکاک‌شناسیِ این
نوع گرافن در مقیاس میکرو و نانو هنوز گزارش نشده است.
کیم توضیح می دهد که ما نشان دادیم که گرافن تولید شده با روش CVD خواص
اصطکاکی و چسبندگی عالی در مقیاس میکرو و نانو دارد، بطوری که برای
کاربردهای عملی مناسب است. بویژه نتایج‌مان نشان می‌دهند که ضریب اصطکاک
گرافن چندلایه‌ای با ضخامت چند نانومتر با ضریب اصطکاک گرافیت توده‌ای (یک
روان‌کننده جامد مناسب) قابل مقایسه است. این نتایج که برای اولین بار است
که گزارش می‌شوند، نشان‌دهنده امکان استفاده گرافن تولید شده با روش CVD
بعنوان روکش سطحی برای کاهش نیروی‌های اصطکاک و چسبندگی و حفاظت از سطح
بستر، هستند.
طبق گفته این محققان گرافن ضخیم‌ترِ رشد داده‌شده با نیکل و انتقال‌یافته
روی سیلیکا در مقایسه با گرافن نازک‌تر رشد داده‌شده با مس و انتقال‌یافته
روی سیلیکا، در مقابل سرخوردن بادوام‌تر است، اما گرافن رشد داده‌شده با
نیکل تحت فشار تماسی ۳۷ مگاپاسکال در مقیاس میکرو به آسانی سائیده شد.
نتایج این محققان نشان‌دهنده این هستند که ویژگی‌های سایشی و اصطکاکی گرافن
چندلایه‌ای با اتصال محکم گرافن به بستر و برجستگی‌های نانومقیاس روی سطح
قابل اصلاح هستند.
این محققان می‌گویند که هدف نهایی‌شان ساخت روان‌کننده‌های جامد بادوام‌تر
و بسیار نازک با استفاده از گرافن است.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ACS Nano منتشر
کرده‌اند.
