همانطور که گرم شدن آسفالت خیابان توسط گرمای خورشید، باعث کاهش سرعت حرکت خودروها میشود، حرکت اجسام در سطح گرافن نیز با کندی انجام میگردد. یکی از محققان مرکز ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) میگوید اگر گرافن را روی یک سطح تثبیت کنیم راحتتر میتوان روی آن حرکت کرد. این محقق نرم افزاری را برای محاسبه مقدار اصطکاک مواد طراحی کرده است.
![](https://news.nano.ir/wp-content/uploads/2012/2/8f5f39147af04615a0c4a618fa0260ee.jpg)
محاسبه مقدار اصطکاک گرافن
همانطور که گرم شدن آسفالت خیابان توسط گرمای خورشید، باعث کاهش سرعت حرکت
خودروها میشود، حرکت اجسام در سطح گرافن نیز با کندی انجام میگردد. یکی
از محققان مرکز ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) میگوید اگر گرافن را
روی یک سطح تثبیت کنیم راحتتر میتوان روی آن حرکت کرد. این محقق نرم
افزاری را برای محاسبه مقدار اصطکاک مواد طراحی کرده است.
الکس اسمولیانیتسکی از محققان دوره پسا دکترا در مرکز NIST میگوید من گمان
نمیکردم که کسی انتظار داشته باشد گرافن همانند یک سطح سه بعدی عمل کند
اما نتایج شبیه سازی ما برای اولین بار تفاوتها را در مقیاس اتمی نشان میدهد.
الکس اسمولیانیتسکی نویسنده برنامه کامپیوتری برای مدل سازی این پروژه بوده
و همچنین مقالهای در این باره به رشته تحریر درآورده است. او میافزاید
اگر مردم بخواهند از گرافن بهعنوان یک روانساز استفاده کنند یا حتی بهعنوان
بخشی از یک الکترود انعطاف پذیر آن را بهکار گیرند، نتایج این تحقیق برای
ایشان مهم خواهد بود.
از آنجایی که گرافن را میتوان تا کرد، روی هم گذاشت و بهصورت لولهای شکل درآورد،
این ماده دارای خواص الکترونیکی و نوری ویژهای است. از این ماده میتوان در
حوزههای مختلف از مدارات الکترونیکی گرفته تا پیلهای خورشیدی استفاده کرد همچنین
گرافن میتواند بهعنوان روانساز در قطعات متحرک موجود در ادوات نانومقیاس بهکار
گرفته شود.
اصطکاک نیروی مقاومتی است که در هنگام حرکت دو سطح روی هم ایجاد میشود. مطالعه این
نیرو در مقیاس نانو چالش برانگیز است و تنها در چند سال اخیر به این موضوع پرداخته
شده است. نرم افزار NIST میکروسکوپ نیروی اتمی را با استفاده از روش دینامیک
مولکولی شبیه سازی کرده است. این نرمافزار قادر است آنچه که هنگام حرکت نوک
میکروسکوپ نیروی اتمی بر روی سطح یک تا چهار لایه گرافن اتفاق میافتد را در
سرعتهای اسکن مختلف شبیه سازی کند (رجوع به تصویر).
نتایج نشان داد که گرافن در زیر نوک میکروسکوپ دچار کج شدگی میشود. در واقع نوک
میکروسکوپ موجب تا خوردگی یا لولهای شدن موقت گرافن میگردد چیزی شبیه گرم شدن
آسفالت خیابان و نرم شدن آن هنگام عبور یک خودرو. با افزایش تعداد لایههای گرافن،
این اصطکاک کاهش مییابد. با کاهش تعداد لایهها، لایه سطحی در هنگام عبور نوک
میکروسکوپ اصطکاک بیشتری از خود نشان داده میدهد.