Графен на платиновых поверхностях противоречит закону Кулона

01.02.2023

Исследователи из Базеля и Тель-Авива обнаружили, что трение меняется со скоростью в конкретных графеновых структурах на платиновых поверхностях, нарушая закон Кулона, утверждающий, что трение не зависит от скорости в макромире.

Материалы, изготовленные из отдельных атомных слоев, высоко ценят их низкие свойства трения, полезные для уменьшения трения на жестких дисках или подвижных частях спутников или космических телескопов. Графен, состоящий из одного слоя атомов углерода, расположенных как соты, является ярким примером и проверяется на его потенциал в качестве смазочного слоя. Более ранние исследования показали, что графеновая лента может скользить по золотой поверхности почти без трения.

Если графен нанести на платиновую поверхность, это оказывает значительное влияние на измеряемые силы трения. Теперь физики из Базельского и Тель-Авивского университетов выяснили, что в этом случае трение зависит от скорости, с которой кончик атомно-силового микроскопа перемещается поперек поверхности. Этот вывод стал неожиданностью, поскольку трение не зависит от скорости по закону Кулона, применяемого в макромире.

В сочетании с платиновой подложкой графен больше не образует только шестиугольную сотовую структуру атомов углерода, а образует сверхструктуры, известные как сверхрешетки Муара. Тогда поверхность уже не является абсолютно плоской и имеет определенную степень шероховатости.

"Если мы переместим наконечник АСМ по этой слегка гофрированной поверхности на низкой скорости, мы измеряем слабую и почти постоянную силу трения", - объясняет профессор Эрнст Майер из Швейцарского института нанонауки и факультета физики Базельского университета. "Но выше определенного порога трение растет со скоростью наконечника AFM", - добавляет первый автор доктор Йимин Сонг. "Чем больше надстройка муара, тем ниже порог, при котором трение становится зависимым от скорости".

Исследователи обнаружили, что на хребтах сверхструктур муара существует большее сопротивление при движении кончика. Эти гребни испытывают упругую деформацию через толкающий кончик, прежде чем снова расслабиться, когда давление достаточно высоко. Этот эффект приводит к большим силам трения, которые увеличиваются со скоростью кончика. Моделирование и аналитическая модель подтверждают экспериментальные результаты, полученные этой международной группой исследователей.

<< Назад: Прикосновение на расстоянии 02.02.2023

>> Вперед: Водородный поезд от CRRC и Chengdu Rail Transit 01.02.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива 2" дисплей 1280x800 от Japan Display 15.11.2012 Совместное предприятие Japan Display, образованное компаниями Sony, Toshiba и Hitachi, представило прототип LCD-дисплея с ультравысокой плотностью пикселей, которая составляет 651 точку на дюйм. Разрешение экрана равняется 1280x800 точек при более чем скромных физических размерах, диагональ дисплея достигает всего лишь 2,3 дюйма. Разработчик утверждает, что это самая высокая плотность пикселей в мире. Как отмечают авторы проекта, человеческий глаз способен воспринимать разрешение до 300 точек на дюйм. Входящие теперь в моду 5-дюймовые экраны Full HD находятся уже почти за гранью восприятия, само это понятие становится относительным. Однако если далее повышать разрешение далее, то изображение становится все более реалистичным. При размере пикселя всего в 39 микронов картинка отображается без артефактов, "ступенек" на наклонных и кривых линиях, которые встречаются на экранах с более крупными пикселями. Изображение на этом дисплее сравнимо с картинкой, которая получается на пленочных фотоаппаратах. В настоящий момент компания Japan Display рассматривает возможности использовать данную технологию на конкретных устройствах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026