एक नया द्वि-आयामी नैनोमैटेरियल, mxene, अत्यधिक तापमान या अंतरिक्ष के वैक्यूम में एक स्नेहक के रूप में भी कार्य कर सकता है

आप तेल के साथ साइकिल चेन को चिकनाई कर सकते हैं, लेकिन स्टील उद्योग में या मार्स रोवर्स में गर्म कन्वेयर बेल्ट के बारे में क्या? वियना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी ने अब संयुक्त राज्य अमेरिका और चिली विश्वविद्यालय (सैंटियागो, चिली) विश्वविद्यालय में सारब्रुकन (जर्मनी), पर्ड्यू विश्वविद्यालय के अनुसंधान समूहों के साथ बहुत विशेष नैनोमटेरियल्स का अध्ययन किया है।

हाल के वर्षों में, MXENES की सामग्री श्रेणी (उच्चारण "मैक्सीन") ने नई बैटरी प्रौद्योगिकियों के संबंध में हलचल मचाई है। लेकिन अब वे एक उत्कृष्ट ठोस स्नेहक भी साबित हो रहे हैं, बेहद टिकाऊ और सबसे कठिन परिस्थितियों में भी अपने कार्यों को करने में सक्षम हैं। Mxenes के ये बेहतर गुण अब प्रतिष्ठित ACS नैनो जर्नल में प्रकाशित किए गए हैं।

कार्बन सामग्री ग्राफीन की तरह ust, mxene तथाकथित 2D सामग्रियों की श्रेणी में आता है: वे एकल परमाणुओं की अल्ट्रा-पतली परतें हैं और ऊपरी या निचली परतों के लिए कोई मजबूत बंधन नहीं है।



TU के इंस्टीट्यूट ऑफ इंजीनियरिंग डिज़ाइन एंड प्रोडक्ट डेवलपमेंट में ट्रिबोलॉजी ग्रुप के प्रमुख प्रोफेसर कार्स्टन गचोट का कहना है कि आप पहली बार तथाकथित मैक्स स्टेज के साथ शुरू करते हैं, जो टाइटेनियम, एल्यूमीनियम और कार्बन से बनी विशेष परतों की एक प्रणाली है। प्रमुख चाल हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के साथ एल्यूमीनियम को खोदने के लिए है।



फिर जो बचा है वह परमाणुओं और टाइटेनियम और कार्बन की पतली परतों का एक समूह है जो कागज के टुकड़ों की तरह एक साथ ढेर रूप से स्टैक्ड होते हैं। प्रत्येक परत अपने आप में अपेक्षाकृत स्थिर होती है, लेकिन परतें आसानी से एक दूसरे के सापेक्ष चल सकती हैं।

परमाणु परतों के बीच यह पोर्टेबिलिटी सामग्री को एक उत्कृष्ट शुष्क स्नेहक बनाती है: बहुत कम प्रतिरोध के साथ स्लाइडिंग पहनने के बिना प्राप्त किया जा सकता है। नतीजतन, स्टील की सतहों के बीच घर्षण को एक-छठा तक कम किया जा सकता है, और पहनने का प्रतिरोध बहुत अधिक है: MXENE स्नेहन परत अभी भी 100,000 आंदोलन चक्रों के बाद भी ठीक से काम करती है।



यह कठिन परिस्थितियों में उपयोग के लिए आदर्श है: अंतरिक्ष उड़ान में, उदाहरण के लिए, चिकनाई तेल एक वैक्यूम में तुरंत वाष्पित हो जाता है, लेकिन ठीक पाउडर के रूप में MXENE का उपयोग भी किया जा सकता है।



इसका वातावरण या तापमान से कोई लेना -देना नहीं है



Carsten Gachot का कहना है कि इसी तरह के दृष्टिकोण को अन्य पतली फिल्म सामग्री, जैसे कि ग्राफीन या मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड के लिए आजमाया गया है। लेकिन वे वातावरण में नमी के लिए संवेदनशील रूप से प्रतिक्रिया करते हैं। पानी के अणु परतों के बीच संबंध बल को बदल सकते हैं। दूसरी ओर, MXENE के लिए, इसका प्रभाव कम है।



एक और निर्णायक लाभ Mxenes का गर्मी प्रतिरोध है, क्योंकि कई स्नेहक उच्च तापमान पर अपनी चिकनाई को ऑक्सीकरण करते हैं और खो देते हैं। दूसरी ओर, Mxenes, अधिक स्थिर है और यहां तक ​​कि स्टील उद्योग में भी उपयोग किया जा सकता है, जहां कभी -कभी यांत्रिक रूप से चलते हैं, कभी -कभी कई सौ डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंचते हैं।



प्रोफेसर गचोट के रिसर्च ग्रुप के डॉ। फिलिप ग्रुट्ज़मैचर ने अमेरिका में सारब्रुकेन और पर्ड्यू विश्वविद्यालय में सरब्रुकेन विश्वविद्यालय के साथ मिलकर, टीयू वीन में कई प्रयोगों में पाउडर स्नेहक का अध्ययन किया। दुनिया के दूसरी तरफ, चिली में प्रोफेसर एंड्रियास रोसेनक्रेनज़ ने इस काम को शुरू करने और डिजाइन करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई थी।



कार्स्टन गैचोट का कहना है कि उद्योग से सामग्रियों में भी महत्वपूर्ण रुचि रही है। हमें लगता है कि यह MXENE बहुत जल्दी बड़े पैमाने पर उत्पादित किया जा सकता है।