Technologie

Bewegung ohne Energieverlust: Nano-Material hebt Reibung auf

Eine Kombination aus Graphen und Diamant kann die Reibung zwischen zwei Materialien nahezu auszuschalten. Die supergleitfähigen Nanopartikel könnten mechanische Prozesse revolutionieren: Der Energieverlust durch Reibung wird verhindert.
30.06.2015 13:24
Lesezeit: 1 min

Legt man zwei Materialien übereinander und verschiebt sie, entsteht Reibung. Ein Umstand, der in vielen Prozessen immer auch Energie kostet. Wissenschaftler des Argonne National Laboratory, ein Forschungsinstitut des US-Energieministeriums, haben nun etwas entwickelt, um diese Reibung zu verhindern.

Dafür haben sie ein neue Materialkombination geschaffen: Aus Diamant und Graphen. Diese so entstandenen Nanopartikel besitzen eine „Supergleitfähigkeit“, so die Wissenschaftler. Die „Reibung geht gegen null“. Der Hintergrund ist die Zusammensetzung. Auf atomarer Ebene kommt es normaler Weise zu Reibung, wenn Atome in Materialien, die gegeneinander geschoben werden, sich quasi verhaken. Hier muss dann zusätzliche Energie aufgebracht werden, um diese Verhakung wieder zu lösen.

Aber, wenn die Diamantpartikel mit den „Graphen-Patches“ gegen ein eine große diamantartige Kohlenstoffoberfläche gerieben werden, passiert etwas Anderes: Die Graphene rollen sich um die Diamantpartikel herum zu etwas, das auf nanoskopischer Ebene einem Kugellager gleicht. Graphene sind sehr leitfähig. Dadurch reiben die Materialien sich nicht, sondern gleiten quasi übereinander.

„Die Interaktion zwischen dem Graphen und dem diamantartigem Kohlenstoff ist wesentlich für die Wirkung der Supergleitfähigkeit“, sagt Ali Erdemir, einer der Forscher. „Die beiden Materialien sind voneinander abhängig.“

Diese neue Materialkombination könnte bei technischen Prozessen die Effektivität erheblich verbessern. Eine Problematik zeigte sich allerdings schon bei den Untersuchungen der Wissenschaftler: Im trockenen Zustand funktioniert die neue Gleitfähigkeit sehr gut. In feuchter Umgebung war dies jedoch nicht der Fall. „Wir haben beobachtet, dass die Bildung der Graphen zu Rollen in Gegenwart von Wasser gehemmt wird“, so Subramanian Sankaranarayanan. „Das verursachte eine höhere Reibung.“

Mehr zum Thema
article:fokus_txt
X

DWN Telegramm

Verzichten Sie nicht auf unseren kostenlosen Newsletter. Registrieren Sie sich jetzt und erhalten Sie jeden Morgen die aktuellesten Nachrichten aus Wirtschaft und Politik.
E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung gelesen und erkläre mich einverstanden.
Ich habe die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

Ihre Informationen sind sicher. Die Deutschen Wirtschafts Nachrichten verpflichten sich, Ihre Informationen sorgfältig aufzubewahren und ausschließlich zum Zweck der Übermittlung des Schreibens an den Herausgeber zu verwenden. Eine Weitergabe an Dritte erfolgt nicht. Der Link zum Abbestellen befindet sich am Ende jedes Newsletters.

DWN
Politik
Politik Migration: Nancy Faeser sieht eigene Migrationspolitik als Erfolg
01.04.2025

Während SPD und Union über eine mögliche Koalition verhandeln: Die geschäftsführende Innenministerin Faeser präsentierte heute...

DWN
Politik
Politik Handelskonflikt eskaliert: EU prüft bislang ungenutztes Instrument
01.04.2025

Die Handelsbeziehungen zwischen der EU und den USA stehen kurz vor einer Eskalation. US-Präsident Trump plant neue Zölle auf eine...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Trumps Zölle - Warum Hyundai jetzt auf Milliarden-Investitionen in den USA setzt
01.04.2025

Geht sein Plan auf? Trumps Zollerhöhungen erzwingen bereits drastische Reaktionen. Hyundai investiert 21 Milliarden US-Dollar in die USA,...

DWN
Politik
Politik AfD holt in Umfrage auf: Union büßt nach Bundestagswahl stark ein
01.04.2025

Nach der Bundestagswahl verliert die Union in den Umfragen, während die AfD kräftig zulegt. Auch SPD und Grüne verzeichnen Rückgänge,...

DWN
Politik
Politik Bamf-Chef Sommer will radikale Asyl-Wende - Rücktritt gefordert
01.04.2025

Bamf-Chef Hans-Eckhard Sommer fordert eine radikale Wende in der deutschen Asylpolitik. Statt individueller Anträge plädiert er für eine...

DWN
Finanzen
Finanzen Europa-ETF-Vergleich: Wie Sie mit Europa-fokussierten ETFs Geld verdienen - und welche Europa-ETF sinnvoll sind
01.04.2025

Da die Trump-Administration die Unterstützung für die Ukraine zurückfährt, protektionistische Zölle erlässt und sich von der...

DWN
Politik
Politik Reform Arbeitszeitgesetz: 8-Stunden-Tag nicht mehr zeitgemäß?
01.04.2025

Union und SPD schlagen vor, aus der täglichen eine wöchentliche Höchstarbeitszeit zu machen. Von der Wirtschaft gibt es Zuspruch, die...

DWN
Politik
Politik Stephan Weil: Niedersachsens Ministerpräsident (SPD) zieht sich aus Politik zurück
01.04.2025

Stephan Weil beendet nach mehr als zwölf Jahren als Ministerpräsident von Niedersachsen seine politische Karriere. Mit einem klaren Kurs...