JК
Журнал Компьютерра - 34 от 18 сентября 2007 года :: Компьютерра
Страница: 39 из 150Родители могут также настроить часы работы "детского развлекательного центра". НЯ
***
Трение и особенно «залипание» движущихся частей – сущее бедствие для микромашин. Из-за миниатюризации у них площадь деталей по отношению к объему гораздо больше, чем у обычных механизмов. Ученые из Вустерского политехнического института в штате Массачусетс обнаружили, что на наномасштабах подходящая шершавость поверхности может даже снижать трение.
Залипание движущихся частей микромашин возникает, если трущиеся детали слишком сильно «держатся» друг за друга ван-дер-ваальсовыми, капиллярными или электростатическими силами. Чтобы их уменьшить, хорошо бы как-нибудь сократить площадь контакта или немного «раздвинуть» поверхности. Но вроде бы как раз это и происходит, если хотя бы одна из поверхностей слегка шершава. Чтобы проверить гипотезу, ученые взяли набор из кремниевых пластин с различной шероховатостью и атомно-силовой микроскоп с набором иголок, отличающихся радиусом закругления острия. Иголку приводили в контакт с выступами поверхности и измеряли силу сцепления. Оказалось, что она быстро уменьшается вместе с ростом средней шершавости, но вскоре достигает минимума и далее начинает вновь монотонно возрастать. Другими словами, существует некая оптимальная шершавость с неровностями порядка нескольких нанометров, величина которой возрастет вместе с увеличением радиуса кривизны иголки микроскопа.
***
Трение и особенно «залипание» движущихся частей – сущее бедствие для микромашин. Из-за миниатюризации у них площадь деталей по отношению к объему гораздо больше, чем у обычных механизмов. Ученые из Вустерского политехнического института в штате Массачусетс обнаружили, что на наномасштабах подходящая шершавость поверхности может даже снижать трение.
Залипание движущихся частей микромашин возникает, если трущиеся детали слишком сильно «держатся» друг за друга ван-дер-ваальсовыми, капиллярными или электростатическими силами. Чтобы их уменьшить, хорошо бы как-нибудь сократить площадь контакта или немного «раздвинуть» поверхности. Но вроде бы как раз это и происходит, если хотя бы одна из поверхностей слегка шершава. Чтобы проверить гипотезу, ученые взяли набор из кремниевых пластин с различной шероховатостью и атомно-силовой микроскоп с набором иголок, отличающихся радиусом закругления острия. Иголку приводили в контакт с выступами поверхности и измеряли силу сцепления. Оказалось, что она быстро уменьшается вместе с ростом средней шершавости, но вскоре достигает минимума и далее начинает вновь монотонно возрастать. Другими словами, существует некая оптимальная шершавость с неровностями порядка нескольких нанометров, величина которой возрастет вместе с увеличением радиуса кривизны иголки микроскопа.