News: Superschmierfähigkeit an Graphit und Kochsalz beobachtet
Zwei Forscherteams haben unabhängig voneinander an zwei Materialien eine Superschmierfähigkeit nachgewiesen, also eine fast verschwindende Reibung bei Rutschbewegungen über die Stoffe.
Martin Dienwiebel von der Universität Leiden und seine Kollegen hatten mit einem speziellen Kraftmikroskop, das in drei Dimensionen die Kraft auf eine winzige Wolfram-Nadel mit einer Auflösung von bis zu 15 Piconewton erfassen kann, die Reibung zwischen der Nadel und unterschiedlich orientierten Graphit-Schichten untersucht [1]. Dabei bemerkten sie, dass bei bestimmten Winkel die Reibungskraft fast vollständig verschwindet.
Die Forscher führen dieses Verhalten auf die Kristallstruktur des Graphits zurück, dessen Lagen entfernt an einen Eierkarton erinnern: Greifen die Atomlagen ineinander, dann lassen sie sich genauso schwer verschieben wie ineinandergeschachtelte Eierkartons. Liegen die Graphitlagen indes verdreht aufeinander, dann geht die Bewegung leichter vonstatten.
Anisoara Socoliuc von der Universität Basel und sein Team hatten die Reibungskräfte mit einem ähnlichen Mikroskop untersucht, bei dem die Spitze jedoch aus Silicium bestand. Damit kratzten sie über einen Kochsalz-Kristall [2].
Noch nicht ungewöhnlich war die Feststellung, dass sich die Nadel bei geringerem Andruck leichter bewegen ließ. Die Forscher konnten jedoch auch eine Grenze für die Kraft auf die Probe ausmachen, ab der die ruckartige Haft-Rutsch-Bewegung in eine gleichmäßige Gleitbewegung überging, was ebenfalls als Zeichen für Superschmierfähigkeit zu deuten sei.
Martin Dienwiebel von der Universität Leiden und seine Kollegen hatten mit einem speziellen Kraftmikroskop, das in drei Dimensionen die Kraft auf eine winzige Wolfram-Nadel mit einer Auflösung von bis zu 15 Piconewton erfassen kann, die Reibung zwischen der Nadel und unterschiedlich orientierten Graphit-Schichten untersucht [1]. Dabei bemerkten sie, dass bei bestimmten Winkel die Reibungskraft fast vollständig verschwindet.
Die Forscher führen dieses Verhalten auf die Kristallstruktur des Graphits zurück, dessen Lagen entfernt an einen Eierkarton erinnern: Greifen die Atomlagen ineinander, dann lassen sie sich genauso schwer verschieben wie ineinandergeschachtelte Eierkartons. Liegen die Graphitlagen indes verdreht aufeinander, dann geht die Bewegung leichter vonstatten.
Anisoara Socoliuc von der Universität Basel und sein Team hatten die Reibungskräfte mit einem ähnlichen Mikroskop untersucht, bei dem die Spitze jedoch aus Silicium bestand. Damit kratzten sie über einen Kochsalz-Kristall [2].
Noch nicht ungewöhnlich war die Feststellung, dass sich die Nadel bei geringerem Andruck leichter bewegen ließ. Die Forscher konnten jedoch auch eine Grenze für die Kraft auf die Probe ausmachen, ab der die ruckartige Haft-Rutsch-Bewegung in eine gleichmäßige Gleitbewegung überging, was ebenfalls als Zeichen für Superschmierfähigkeit zu deuten sei.
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