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 Ukraine, Russland und Europa: Der Kampf um Donald Trumps Aufmerksamkeit
21.05.2025

Russland und die Ukraine befinden sich nicht nur auf dem Schlachtfeld im Krieg, sondern auch auf dem diplomatischen Schachbrett. Die...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft CATL erobert Europa - Wie der Batterie-Gigant die Autobranche erobert
21.05.2025

Volkswagen, BMW, Mercedes und Stellantis – sie alle sind abhängig von CATL-Batterien. Während der chinesische Weltmarktführer in...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Deindustrialisierung läuft: Firmensterben auf Höchststand seit 2011
21.05.2025

Habecks Energiewende ist gescheitert – mit katastrophalen Folgen für die Wirtschaft: Die Zahl der Unternehmensschließungen lag im...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Corona-Lockdown: Gericht weist Schadenersatzklage wegen Ladenschließungen ab
21.05.2025

Non-Food-Händler forderten Millionenentschädigung wegen coronabedingter Ladenschließungen. Der Vorwurf: Eindeutige Verletzung mehrerer...

DWN
Politik
Politik AfD Ausschussvorsitz: Schwarz-Rot verhindert AfD-Politiker - AfD-Kandidatin scheitert im Haushaltsausschuss
21.05.2025

In sechs Ausschüssen des Bundestags hat die Partei „Alternative für Deutschland“ ein Vorschlagsrecht. Wie die SPD haben CDU und CSU...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Überlebensfaktor Cashflow-Management: Wie kleine Unternehmen Liquidität in den Griff bekommen
21.05.2025

Während die EU neue Regulierungen gegen Russland diskutiert und die Zentralbanken die Zinsen weiter hochhalten, kämpfen viele kleine und...

DWN
Politik
Politik Amerika: Hat Joe Biden jemals wirklich die USA regiert?
21.05.2025

Wurde die US-Regierung per Autopen (Unterschriftenautomat) gesteuert? Ein Bericht enthüllt, dass fast alle Biden-Dokumente maschinell...

DWN
Politik
Politik Trumps „Goldener Schild“: USA planen milliardenschweren Raketenschutzschirm
21.05.2025

Donald Trump plant einen gigantischen Raketenabwehrschild – und will ihn in drei Jahren funktionsfähig sehen. Der „Goldene Schild“...