Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne, Mỹ đã tạo ra một chất siêu bôi trơn khô bằng cách kết hợp các nanodiamond với disulfide molybdenum.

Ngày nay, chất bôi trơn khô là đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp với nhiều ưu việt so với chất bôi trơn lỏng. Khác với dầu và mỡ, chất bôi trơn khô trơ về mặt hóa học, không bị rò rỉ ra ngoài, không bắt bụi. Ngoài ra chúng khá bền vững ở nhiệt độ cao và sử dụng tốt trong môi trường chân không.

Một trong những chất bôi trơn khô phổ biến nhất là bột graphite được tạo thành từ các phân tử carbon dạng tấm với các phân tử nước giữa chúng, hình thành một cơ chế giống như các vòng bi cực nhỏ. Nó được dùng để bôi trơn ổ khóa, tay nắm cửa và xích xe đạp, chịu được môi trường nhiệt độ và áp suất cao. Tuy nhiên, có nhiều chất bôi trơn khô đặc biệt hơn.

Khoảng ba năm trước, một nhóm nghiên cứu tại Argonne đã phát hiện ra rằng bằng cách trộn graphene với nanodiamond, họ có thể tạo ra một chất bôi trơn siêu đẳng với hệ số ma sát gần bằng không. Hiện tại nhóm nghiên cứu đã tiến thêm một bước nữa khi thay thế graphene bằng disulfide molybdenum – một chất bôi trơn khô phổ biến trong ngành công nghiệp vũ trụ vì nó hoạt động tốt trong chân không.

Khi kết hợp với disulfide molybdenum, các nanodiamond tự động bị phá vỡ và hình thành những quả bóng giống như carbon. Điều này là do các phân tử disulfide molybdenum hai chiều bị tách ra thành molybdenum và lưu huỳnh, phản ứng với các nanodiamond để tạo thành các quả cầu.

Kết quả là một chất bôi trơn khô mới có khả năng bôi trơn tốt gấp 10 lần so với các fluoropolymer như Teflon, có thể duy trì áp lực tiếp xúc cao với rất ít mài mòn và không cần phải được áp dụng dưới dạng màng mỏng.

Theo nhóm nghiên cứu, chất bôi trơn này khá rẻ tiền bởi vì, mặc dù disulfide molybdenum đắt hơn graphene, nhưng nó dùng một lượng rất ít để cho hiệu quả thích hợp. Ngoài ra, không có hóa chất độc hại liên quan do đó có thể áp dụng nhiều lĩnh vực khác nhau như vòng bi siêu nhỏ công nghệ cao, tuabin gió và ổ đĩa từ.

TXL

Từ Khóa: