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 US-Zölle: Trump reagiert auf Druck der Autobranche
29.04.2025

US-Präsident Trump rudert bei seiner Zollpolitik zurück: Nach heftiger Kritik aus der Autoindustrie will das Weiße Haus nun Entlastungen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Trumps Wertekrieg: Warum es ökonomisch vernünftig ist, das Wort „Vielfalt“ zu streichen
29.04.2025

Von der internationalen Wirtschaftselite kaum beachtet, vollzieht sich derzeit in den USA eine tektonische Verschiebung – nicht in...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Microsoft vollzieht leisen Rückzug aus China – Angst vor Trump-Sanktionen wächst
29.04.2025

Während sich die Spannungen zwischen den USA und China weiter zuspitzen, zieht sich ein globaler Technologieriese offenbar still und...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Donald Trumps Zollhammer trifft Amazon – Prime-Day-Händler ziehen sich zurück
29.04.2025

Händler, die auf chinesische Produkte angewiesen sind, reagieren auf Trumps Zollpolitik mit einem Rückzug vom Prime Day 2025.

DWN
Politik
Politik Digitale Gesundheitsakte: Fortschritt mit Risiken
29.04.2025

Mit dem Start der elektronischen Patientenakte (ePA) wird der digitale Wandel im Gesundheitswesen in Deutschland konkret spürbar. Seit dem...

DWN
Politik
Politik Rubio drängt Lawrow: „Beenden Sie diesen sinnlosen Krieg“ – USA forcieren neue Friedensdynamik
29.04.2025

Die USA erhöhen den Druck auf Moskau: Rubio verlangt ein schnelles Ende des Ukraine-Krieges.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsches Wachstumspaket sorgt für Jubel – im Ausland
29.04.2025

Inmitten der weltwirtschaftlichen Unsicherheiten, angefacht durch Donald Trumps aggressiven Zollkurs gegenüber China, sorgt ausgerechnet...

DWN
Panorama
Panorama Fast alle haben in Spanien und Portugal wieder Strom
29.04.2025

Ein massiver Stromausfall stürzt die Iberische Halbinsel ins Chaos. Erst nach vielen Stunden können die meisten aufatmen. Eine wichtige...