בקרת רמות החיכוך באמצעות הפעלה / כיבוי של אור לייזר

בייביליס פרו מחליק אולטראסוניק ULTRASONIC BAB2191SEPE (יולי 2019).

Anonim

המכון הלאומי למדע חומרים (NIMS) קבוצת המחקר גילו כי כמות כוח החיכוך בין מולקולות אורגניות מצע ספיר בחלל ריק ניתן לשנות שוב ושוב על ידי הפעלת והפסקת הקרנת אור לייזר.

קבוצת המחקר של NIMS בראשות Masahiro Goto, חוקר ראשי נכבד, המרכז למחקר ירוק על אנרגיה וחומרים סביבתיים, ומיצ'יקו סאסאקי, חוקר פוסט-דוקטורט, המרכז לחקר חומרים על-ידי אינטגרציית מידע (כיום פוסט-דוקטורט מאוניברסיטת טוקיו) גילה כי את כמות כוח החיכוך בין מולקולות אורגניות מצע ספיר בחלל ריק ניתן לשנות שוב ושוב על ידי הפעלת והפסקת הקרנת אור לייזר. תגלית זו עלולה להוביל לפיתוח טכנולוגיה המאפשרת את תנועת המיקרו-מכאנים וחלקי הנהיגה הקטנים האחרים.

הביצועים של מיקרו-מכאנים - המשמשים כמרכיבים נעים במכשירים קטנים כגון חיישני האצה וג'ירוסקופים - מושפעים מאוד מכוח ההדבקה (הכוח האטרקטיבי בין שני חומרים או יותר הדבקים זה בזה). כוח הדבקה במיקרוכין מגביר את כוח החיכוך. מכיוון שכוח החיכוך הגובר מעכב באופן חמור את תנועת המרכיבים הנעים, יש לשמור על רמה נמוכה של כוח הדבקה. בנוסף, אם ניתן לשלוט ברמת כוח החיכוך, ייתכן שיהיה ניתן לשלוט בתנועת המיקרו-מכאנים, דבר שיביא להרחבת השימוש בהם ולשיפור תפקידיהם. תשומת לב רבה הוסבה בעבר לטכניקות שמאפשרות חומרים מבוססי סיליקון, חומר מיקרומכני גדול, להיות מצופים בפחמן דמוי יהלום, מונו-לאידים מורכבים עצמית או בסרטים אורגניים המכילים פלואור, כדי להפחית את כוח החיכוך ובכך לשפר תנועת המיקרו-מכאנים. עם זאת, היה קשה לשלוט על מקדמים חיכוך של שני חלקים סמוכים על ידי ציפוי אותם כי המקדמים נקבעים בעיקר על ידי החומרים המשמשים חלקים אלה.

קבוצת המחקר המציאה שיטה חדשה לחלוטין לשליטה על כוח החיכוך בין חומרים באמצעות הקרנת אור. באופן ספציפי, הקבוצה הקרנה אזור מקומי של שלוחה מצופה מולקולות אורגניות עם אור לייזר ו ציין כי כוח החיכוך בין שלוחה מצופה לבין מצע ספיר גדל ב -15% באמצעות בדיקה מיקרוסקופית בדיקה מיקרוסקופית הטכניקה הידועה בשם מצב חיכוך כוח. יתר על כן, הקבוצה היתה מסוגלת להגדיל ולהקטין את כוח החיכוך שוב ושוב על ידי החלפת אור הלייזר לסירוגין.

ממצאים אלה עשויים להוביל לפיתוח טכניקות כדי לשלוט בתנועה של micromachines ולתרום זיהוי של מנגנון החיכוך הבסיסי. בעוד השליטה על כוח החיכוך על ידי האור ברמה ננו הושגה במחקר זה, הטכניקה גם עשוי להיות ישים לשלוט על תופעות החיכוך ברמת המאקרו.

menu
menu