Press "Enter" to skip to content

Superlubricity-near zero friction from nanodiamonds | Anirudha Sumant | TEDxNaperville


[Музыка]
пожалуйста, присоединитесь ко мне, делая один маленький
эксперимент вы готовы
хорошо, положите руки и
начать растирать, как это вы можете сделать это
немного лучше быстрее, да, вы можете
все в порядке, теперь мы можем почувствовать
руки, вы чувствуете себя немного теплее
хорошо, и знаете ли вы , почему они ошибаются
да, это из-за трения, поэтому, когда
вы раздвигаете руки, чтобы
преодолеть немного сопротивления
который из-за вашей кожи и что
сопротивление называется трением, поэтому больше
сила и многое другое — это скорость больше
сопротивление и сопротивление
вы знаете, что энергия рассеивается в
формы тепла, поэтому, когда есть
больше трения больше тепла, но
это тепло не может быть хорошо для определенных
приложений или на самом деле многие
приложений, так что автомобиль, который вы рисуете
сегодня прийти к этому событию, и если это
семена для внутреннего сгорания семнадцать
процент трения, который вы знаете
энергия, которая поступает в ваш двигатель,
теряется, и если это сумма этих
электрический автомобиль, то он уменьшает до 8,5%
энергия теряется только из- за
трения теперь мы можем думать о том, как вы
знать, что трение влияет каждый день
ваша жизнь теперь, о чем я сказал вам
что — то вроде этого будет меняться
смазочная промышленность так думает о
это, и мы вернемся к этому позже
но трение происходит повсюду, а
в мире существует трение, которое
мы живем, и мы испытываем
трение, которое вы знаете, вне зависимости от того, что
которые в вашей жизни знают жизнь, что мы
являются
и уменьшить трение, которое вы используете
вид смазочных материалов, это может быть
масляных смазочных материалов, или это может быть
твердые смазки, такие как графит или
могут быть некоторые тонкие пленки, и это помогает
чтобы уменьшить трение, и это огромный
промышленности и если вы видите , к 2025 году будет
составит 86 миллиардов долларов, это огромный
интересно сейчас подумать об этом, если вы
рассмотрим все механические системы в
мира на планете и которые
вращающиеся движения скольжения и
так или иначе, если мы сможем улучшить их
производительность всего на 1,3 процента, тогда
что приведет к экономии около 173
миллион баррелей нефти, что равно
примерно до 12 миллиардов долларов, так что просто
улучшение на 1,3 % дает вам
двенадцать миллиардов долларов, продающих его не
упомяните, что вы знаете, сколько баррелей нефти
что вы спасаете, что в противном случае
вы знаете в окружающей среде, потому что
масло используется в качестве смазки везде, поэтому
во всем мире люди смотрят на
поиск лучшей смазки, которая не является
только будет экологическим
но это уменьшит трение
уменьшить износ, и это будет очень дешево
и это продлится дольше, и
миллионы и миллиарды долларов
проведенных в поиске идеальной смазки
и тепловой национальной лаборатории у нас есть
другой подход мы смотрим на вещи
на фундаментальном уровне вплоть до
атомистический уровень, чтобы увидеть , можем ли мы изменить
вещи на атомном уровне, которые будут
оказывают влияние на гораздо большие масштабы, такие как
макроскопическая шкала на самом деле вы знаете там
это название для отрасли науки
который делает именно это и
другими словами, нанотехнологии
наука о крошечных вещах
теперь вы можете спросить, как крошечный крошечный и я
думаю , что можно объяснить это
красивая фотография семьи, которая у вас
знайте приятное время на солнечном пляже, поэтому, если
вы внимательно смотрите на эту картинку
вы увидите, что диаметр Солнца
1,4 миллиарда метров, а затем, если вы посмотрите
на высоте человека о вас
знайте 2 метра, а затем, если вы посмотрите на
Вы знаете , зерно песка и
это зависит от поиска тысячи
нанометров до 1 мм в зависимости от того,
вы находитесь на Гавайях или во Флориде, поэтому
и, возможно, вы знаете, что используете некоторые
вид солнцезащитного лосьона и
содержит наночастицы диоксида титана
размером около 100 нанометров, и вы
знать воду в океане, диаметр
этих молекул воды около 0,275
Нанометры теперь у вас есть идея
о шкале объектива , так что нанометр
миллиардная метра и добавьте это нано
масштабные вещи совершенно странные
вы не знаете, как будто вы
см. его, и они ведут себя полностью
тогда мы смотрим на это так, потому что
такого небольшого размера, который вы знаете каждый
как большая часть площади поверхности, чем объем
и что поверхность взаимодействует с
окружающей среды, и именно поэтому при такой
крошечный масштаб, который ведет материал
совершенно разные, и это называется
нанотехнологии теперь, как это
нанотехнологии помогают нам строить
теперь грязь смазочных материалов будущего
вы могли бы использовать это устройство на
начальная школа Я не говорю о
Apple Pangea — это графитовый карандаш
и если вы посмотрите на вершину вершины этого
графитовый карандаш, а затем посмотри на тебя
знать, например , сравнение Рвать
песок песка, а затем, если вы его взяли
под оптическим микроскопом и увеличить
в тысячу раз, то вы увидите это
красивая структура
четыре приятных слоя этого графита и
собрали вместе миллионы
слоев, и они удерживаются вместе
очень слабый ты знаешь
заставляет атомную силу, и это называется
Сила Wonderwall и когда вы пишете
это вы знаете на бумаге, тогда просто
трение между этим карандашом и бумагой
достаточно, чтобы выбить или удалить некоторые
из них вы знаете графитовые слои и
так вы можете написать, чтобы он мог
сделай немного сложнее
метод электронного микроскопа, который может
вы знаете, что взорвали еще выше
увеличение, как двести тысяч
раз, и тогда вы видите эти красивые
атомные плоскости графита разделены
по точке расстояния три четыре нанометра
теперь интересная вещь произошла в 2004 году
два ученых из Университета
Манчестер в Великобритании , мы не только в состоянии
отделить этот один атом тонкий лист
графит только с помощью скотча из
Конечно, они должны были это сделать, вы знаете много
но они смогли измерить
свойства, а затем они могут измерять
свойства были удивлены, потому что
только один лист этого графита
имеет совершенно разные свойства, чем
массовый графит, так что, если
мы считаем, что это объемный графит типа
родительский материал, а затем давайте
Рассмотрим это , вы знаете , один лист
графит является дочерним графитом, то это
ваш графитовый графит гораздо умнее, чем вы знаете
намного лучше, чем этот родитель имеет смысл
право
если я скажу это моему сыну, он будет похож
так что так или иначе они называют этот материал
графен и обладает удивительными свойствами
это как в 200 раз сильнее, чем сталь
он нести тепло в пять раз лучше
чем медь, и это один из лучших
проводник электричества — это
Я говорю только три четыре оперы
таких свойств много
лучше, чем объемный графит и
из-за этого этот материал на самом деле
узнали, что эти люди получили Нобелевскую премию
Приз по физике в 2010 году, а затем
они выяснили, что есть также
другие слоистые материалы, которые имеют вид
аналогичное свойство, такое как молибден
дисульфида и так далее, что дает
к рождению новой области физики
называется физикой двумерных
материалов, поэтому в этом случае у вас есть два
бриллианты, и это означает, что у вас есть только
поверхность, которую вы знаете, там нет
электрон, идущий на поверхность
не будет никаких препятствий, он просто будет
Вы знаете , где проходят мимо , как будто это
электрон находится в объемном материале, таком как
трехмерный материал, то он будет
под влиянием других атомов вокруг
это так мы смотрели на этот графен
что принципиально отличается от вас
знать с точки зрения механических свойств
по сравнению с графитом, а затем
мы видели, что в случае
графит, когда вы используете его в качестве смазки
между двумя скользящими поверхностями он имеет тенденцию
агломерат, а иногда даже
укоренить материал, но в случае
графен, который является просто двумерным
материал он скользит красиво, как колода
автомобиль, а затем уменьшает трение
а также износ так, что мы
обнаружили, что этот графен не
только экологически чистые, но это
вы знаете, что производит это в пять раз меньше
трение и более 10000-кратный износ
это не удивительно, я имею в виду, что это уже
начиная выглядеть как
вы знаете идеальную смазку и большинство
важно, что он работает во влажном воздухе и сухом
здесь отлично , нет твердого
смазочный материал, который может работать в любых
окружающей среды, так что это уже было
но мы хотели сделать один шаг
после того, как я хотел посмотреть, можем ли мы пойти к
фундаментальный предел, мы можем уменьшить
трения и износа до нуля и
это то, где мы объединяем графен с
другой кузен из семейства углерода
алмаз, но в виде нано алмазов
кстати, эти нано алмазы
произведены совсем по-другому
на самом деле вам известно, что TNT
взрывчатых веществ, которые обертывают его вокруг
графита, а затем выбросить в
камера из нержавеющей стали и стрела и
из- за очень высокого давления и
Температура производя ударную волну в
графит превращается в алмаз, поэтому, когда мы
объединить этот графен и нано алмаз
вместе мы увидели супер
смазкой, и именно там мы увидели
трение идет почти нулевым и
было очень удивительно видеть, что для
в первый раз в мире мы были
видя трение, и мы
0 в макроскопическом масштабе
это произойдет и запомните эту картинку
что вы видели раньше, это то, что вы
глядя на коричневый шар, является нано
алмаз и зеленый ковер ищет
вещи — графен, и вы знаете это
graphene любит обертывать, а затем
прокрутите красиво и форму, вы знаете это
вид очень красивого шара нано-масштаба
подшипник и этот шарикоподшипник с наномасштабом
вы можете представить, что знаете, что они
скольжение на поверхность миллионов
миллионы людей и снижение трения
и носить так , чтобы это было
прорыв, который мы видели, что может
вы знаете, где есть нефть
и как только вы замените масло этим
хороший небольшой перерыв, и, конечно же, у вас есть
использовать его в сухом помещении, но если
вы знаете, что получаете низкое трение
и низкий износ до нуля, это
вполне возможно
теперь прорывы , как это
действительно меняет наше мышление, и это
действительно важно, чтобы эти
прорывы не напоминают нам
остаются в лаборатории, но выходят на улицу и
так мы начали сотрудничать с
промышленности, чтобы увидеть, как эта технология
могут быть коммерциализированы далее и в
этот случай в случае нефти и газа
мы видели , что
масло извлекается из глубины
дна океана , и тогда вы знаете , что они видели
нефти и природного газа при их бурении
внутри вы очень глубоко знаете
земли, то он имеет очень высокое давление и
Температура так что вам нужна печать есть
устройство, называемое механическими уплотнениями, которое
защищает выпуск или утечку
газов в окружающую среду, и если
вы смотрите на общий выпуск
парниковых газов в окружающую среду
только в США составляет около 2 миллионов
метрических тонн, и это большой ошеломляющий
число
поэтому с этой твердой смазкой
мы считаем, что это может быть
уменьшить, а затем увеличить
срок службы вы знаете, эти смазочные материалы
технологии использовать его даже для вас нет
дальнейшего использования и создания такого рода
теперь безопаснее в случае
этот беспорядок и промышленность штамповки металлов
и это также используется при изготовлении автомобиля
шасси на самом деле все, что вы знаете, промышленность
должен пройти этот процесс, чтобы
ваше шасси вашего автомобиля и у вас происходит то, что вы
получить более высокие температуры, так что есть
металлическое тиснение, которое происходит и в
случай трения, создающего
и вы действительно знаете
непосредственно влияют на безопасность
пассажира в случае аварии или
так что и здесь мы считаем, что использование
этой технологии твердой смазки
улучшит производительность,
трения и повлияет непосредственно
повышение безопасности прошлого
а также улучшение производства
возможности при гораздо более низкой стоимости
другой пример действительно находится в
ветровых турбин и одной из
проблема в этом случае действительно должна измениться
этот вид подшипников является
в основном масляная смазка и срок службы
этого подшипника с масляной смазкой является
проблема, поэтому всякий раз, когда возникает проблема
с этим вы знаете, как вы знаете
полностью реорганизовать это и есть огромный
количество усилий и денег , вовлеченных так
используя твердую технологию истирания, мы
подумайте, что вы знаете, что это не только
увеличить срок службы этого подшипника
но и снизить стоимость и
повысить эффективность так разрушительно
технологии меняют мир и
в этом случае мы видели, что
смазочной промышленности, она готова взять
следующий гигантский прыжок в будущее,
изменят ход смазки
индустрия навсегда
самое главное, эти смазочные материалы будут
быть зелеными смазочными материалами и также поможет
сохранить нашу планету более чистой и безопасной
благодарю вас
[Аплодисменты]
Please follow and like us:

Be First to Comment

Добавить комментарий