Образование и наука

Нeмeцкиe учeныe при пoмoщи вoлoкoннo-oптичeскoгo лaзeрa сoздaли чeшуйчaтую структуру нa пoвeрxнoсти 8-мм стaльнoгo бoлтa. Змeи являются сoздaниями, которых боится подавляющее большинство людей, тем не менее, они являются одной из важных составляющих частей экосистемы Земли. При наличии смазывающего материала минимальное трение продемонстрировала неструктурированная поверхность болта, не прошедшего через обработку лазером. Более того, они взяли два болта и нанесли на их поверхность текстуру двух различных типов, узкие и длинные «чешуйки», подобные чешуйкам кожи питона, и более широкие чешуйки, упорядоченные в виде вертикальных рядов, как у песчаных ящериц некоторых видов.И оба этих болта были проверены при контакте с двумя другими материалами, с гайкой из стали при условии наличия смазки и с сапфировой гайкой при отсутствии смазки. К таким механизмам относятся и приводы современных жестких дисков и, вполне вероятно, что в будущем жесткие диски наших компьютеров смогут стать намного надежней и тише, получив некоторые детали, покрытые структурой типа «змеиной кожи». В частности, змеи способны скользить по разным поверхностям, не нарушая целостности своей кожи, и эту особенность специалисты из Технологического институте Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT) использовали для создания стали со структурированной поверхностью, что в некоторых случаях позволяет уменьшить силы трения и, как следствие, износ трущихся частей механизмов.Ключевым моментом уменьшения трения является чешуйчатая структура поверхности кожи змеи. Выяснив это, ученые уже запланировали проведение очередных исследований, в которых будут использовано мелкое структурирование поверхности металл и будут измерены количественные показатели сил трения и степени износа.Предварительные оценки увеличения износостойкости показывают, что текстурирование поверхности чешуйчатыми структурами позволит кардинально увеличить срок службы механизмов, которые работают в сложных условиях, в которых невозможно применить смазочные материалы.