Comments 54
«кривая нагрузки будет совпадать с кривой нагрузки»
+1
>Есть идеи?
Если сделать пленку покрытую большим количество нанохолмиков-ворсинок она не станет липкой как лапы насекомых, что можно в куче отраслей использовать?
Если сделать пленку покрытую большим количество нанохолмиков-ворсинок она не станет липкой как лапы насекомых, что можно в куче отраслей использовать?
+5
Типичное поведение неньютоновской жидкости. По сути ее Вы и получили.
+5
Классно. Давно такого годного научпопа не читал. Спасибо!
Если не секрет, где трудитесь?
Если не секрет, где трудитесь?
+5
На здоровье!
Работаю здесь: Южная Корея, Сеул, университет Yonsei, научно-исследовательский центр нано-трибологии. Альма-матер — Харьковский политехнический, физтех.
Работаю здесь: Южная Корея, Сеул, университет Yonsei, научно-исследовательский центр нано-трибологии. Альма-матер — Харьковский политехнический, физтех.
+11
Похоже что скоро на научных сайтах будут статьи с заголовками в стиле «корейские ученые обнаружили…» :)
+1
Ну тогда уже «украинские ученые». Корейцы просто рядом стоят, внимают.
+11
Стоят, внимают, — и финансируют, блин, ваши исследования.
Удивительно видеть такое двоемыслие у учёного, оно более типично для журналистов.
С одной стороны: «Выпускники уезжают за границупредатели, кто же будет поднимать отечественную науку?»
С другой: «Открытие (графена) принадлежит русским учёным» (ну и что, что у них голландское и британское гражданство, и они более уже много лет работали в Европе)
Удивительно видеть такое двоемыслие у учёного, оно более типично для журналистов.
С одной стороны: «Выпускники уезжают за границу
С другой: «Открытие (графена) принадлежит русским учёным» (ну и что, что у них голландское и британское гражданство, и они более уже много лет работали в Европе)
-4
Финансируют, финансируют (и это указано в статье). А еще они мне зарплату платят, за то, что я их студентов учу. Только это не делает меня автором в меньшей степени, а корейцем — в большей.
Покрытия, кстати, в Харькове делаются.
Покрытия, кстати, в Харькове делаются.
0
Вас это не делает менее автором или более корейцем (несмотря на ник :) — однако это делает более корейским само исследование, поскольку «This work was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF) grant funded by the Korea government (MSIP)» — это далеко не «просто рядом стоят».
Впрочем, коль скоро пара авторов работает в Харькове — претензия снимается.
Впрочем, коль скоро пара авторов работает в Харькове — претензия снимается.
0
>Ну тогда уже «украинские ученые». Корейцы просто рядом стоят, внимают.
Хороший у вас ник.
Хороший у вас ник.
0
Интересный пост. Но вот вопрос — вы первыми открыли подобное свойство или оно уже было открыто кем-то другим, вы просто случайно на него наткнулись? Его описание не такое сложное, чтобы нельзя было это предсказать теоретически. Это просто я связываю с началом статьи. И еще — появляющиеся холмики в плане уменьшения трения разве не сыграют негативную роль?
+1
1) Самолечение покрытий как таковое известно давно, но обчно оно достигается другими методами. Грубо говоря, в матрицу добавляют ампулы полимером, при повреждении эти ампулы разрушаются, полимер вытекает и заполняет трещину/царапину. Но вот в таком виде как у нас, на молекулярном уровне — я ничего не нашел. Наверное, и предсказать можно было бы, но по тем или иным причинам никто этого не делал.
2) Холмики — это лишь результат тестирования твердости. Планируется, что пятно контакта все-таки будет гладким. Трибологические свойства этих пленок в данный момент только тестируются, и пока трудно сказать, как все эти эффекты на них повлияют.
Вообще говоря, создание «узора» на поверхности — это один из способов уменьшения трения. Трение в этом случае может уменьшается за счет а) меньшего пятна контакта (уменьшения адгезии) и б) удалению частиц (обломков) из пятна контакта. В зависимости от свойств конкретной пары трения, лучший результат может давать как абсолютная гладкая, так и рельефная поверхность.
2) Холмики — это лишь результат тестирования твердости. Планируется, что пятно контакта все-таки будет гладким. Трибологические свойства этих пленок в данный момент только тестируются, и пока трудно сказать, как все эти эффекты на них повлияют.
Вообще говоря, создание «узора» на поверхности — это один из способов уменьшения трения. Трение в этом случае может уменьшается за счет а) меньшего пятна контакта (уменьшения адгезии) и б) удалению частиц (обломков) из пятна контакта. В зависимости от свойств конкретной пары трения, лучший результат может давать как абсолютная гладкая, так и рельефная поверхность.
+2
Вы исследовали что происходит в объёме плёнки при выпячивании холма? Она разбухает равномерно, без образования пустот?
+1
Это не так-то просто проверить, с учетом их размера. Вполне возможно, что некоторые пустоты формируются, пленки чистого фуллерена весьма пористые сами по себе. Мы анализировали состав холма Раманом (это есть в статье), он показывает, что концентрация фуллерена в самом холме выше, чем в окружающем материале, но вот оценить плотность этим методом нельзя.
0
Попробуйте посветить электронным пучком или рентгеном, меняя глубину выхода можно посканировать что там внутри. А ещё интересно какой будет форма кривых нагрузки/разгрузки если тыкнуть в то же место ещё раз.
0
Ткнуть в тоже место индентором точно не получится — разрешения приводов не хватит, что бы точно в тоже место попасть. Но в планах есть индентирование с помощью AFM. Это точно сработает.
Насчет рентгена или электронного пучка — думаю, ничего не выйдет. У рентгена пятно большое по плоскости, у электронов — глубина выхода слишком большая.
Насчет рентгена или электронного пучка — думаю, ничего не выйдет. У рентгена пятно большое по плоскости, у электронов — глубина выхода слишком большая.
0
Есть идеи?
1. Написать "
2. Сделать слоеный пирог из тонких поверхностей с вашими покрытиями, нагружать и смотреть что получится — сварка? упрочнение? разбухание?
3. Проверить, что будет с пленкой в случае медленного и быстрого изгибания подложки — не получится ли сделать «самофиксирующиеся» детали для микромашин.
+9
1) Внес в план :)
2) В принципе, оборудование позволяет варьировать структуру по мере роста, т.е. в принципе реализовать можно. Идея хорошая.
3) Для нанесения на полимерные пленки нужно понизить температуру. Изначально у нас было 200 градусов, что для пластиков многовато. Несколько дней назад изготовили пленки при 100 градусах, но пока нельзя сказать, будет ли там такой же эффект, тестируем.
2) В принципе, оборудование позволяет варьировать структуру по мере роста, т.е. в принципе реализовать можно. Идея хорошая.
3) Для нанесения на полимерные пленки нужно понизить температуру. Изначально у нас было 200 градусов, что для пластиков многовато. Несколько дней назад изготовили пленки при 100 градусах, но пока нельзя сказать, будет ли там такой же эффект, тестируем.
0
Есть идеи?
Возможно где-то понадобятся микроремни безопасности — в случае медленного вытягивания они поддаются и не мешают, при резком натяжении (ударе) — останавливают.
+3
Очевидная идея. Раз покрытие такое твёрдое, но есть возможность делать выпуклости, то, по идее, можно реализовать шлифовальные поверхности, для элементов, где обычные абразивы слишком велики.
+2
Упрочняющие антифрикционные покрытия для нано-механики:
- решаемая проблема:
при старте механических передач возникают перегрузки, поэтому детали делают с запасом прочности, что ухудшает их характеристики (увеличивается инерция и размеры) - как решается:
- сама шестерня делается из очень жесткого материала, чтобы выдерживать серьезные статические нагрузки, но не достаточно гибкая для резких нагрузок в моменты старта
- покрытие зубьев нано-шестеренки такой пленкой позволяет им не ломаться в момент старта, а немного сжиматься в точках контакта, пока вращающий момент не передастся всей шестеренке
- при этом в процессе работы (когда нет медленных деформационных нагрузок) пленка становится снова очень твердой, что позволяет уменьшать трение и не терять энергию на деформацию
- шестерня меньше по размерам и массе, т.к. изготавливается без дополнительного запаса прочности от перегрузок
+8
Мне это напомнило ковку, упрочнение микротрещинами металла. Как изменится твердость поверхности если всю поверхность предварительно протыкать, поцарапать и померить большим проникновением индентера?
+1
При «протыкании», полимерные комплексы в месте контакта деформируются, и ковалентные связи разрушаются.
Очень спорная фраза. «Тыкание» — физический процесс. Разрушение ковалентной связи — процесс химический. Вряд ли энергетический выход от процесса вдавливания индентора сопоставим с энергией разрыва химической связи.
-1
Не от вдавливания как такого, а от деформации полимерного комплекса. Вообще, ковалентная связь между молекулами фуллерена — это не тоже самое, что ковалентная связь между атомами углерода. Она достаточно слабая, и может быть разрушена пропусканием слабого электрического тока или лазерным облучением (в самой статье есть ссылки). Что бы масштаб «разрушения» был более понятен понятен — это как 2 футбольных мяча, соединенных 4-мя спичками. При развороте одного мяча относительно другого момент будет достаточно большим, что бы сломать спички (разорвать связь).
0
Понятно, что от деформации. Вы давите на индентор, он давит на пленку, деформируя поверность и «напрягая» межмолекулярные связи между фуллеренами. Здесь я согласен.
Однако, Вы говорите, что
Очень даже возможно, что в результате воздействий нескольких факторов в ваших эксперментах получаются структуры, подобные вторичной структуре белков, которые достаточно легко разрушаются при повышении температуры.
Однако, Вы говорите, что
При совместном использовании ионного и молекулярного пучков, происходит полимеризация молекул фулеренаТо есть получается фуллереновая пленка более высокого порядка (n > 60)? Связь не может стать чуть более ковалентной, но не совсем ковалентной как связи С-С и С=С в фуллерене. любая связь характерихуется энергией связи, длиной.
Очень даже возможно, что в результате воздействий нескольких факторов в ваших эксперментах получаются структуры, подобные вторичной структуре белков, которые достаточно легко разрушаются при повышении температуры.
0
В литературе (например, здесь www.sciencemag.org/content/259/5097/955.short) описаны как минимум два варианта полимеризации фуллерена.
1) Две параллельные двойные связи С=С в каждой из молекул разрываются, и образуют две одинарные связи между молекулами. Т.е было || ||, а стало #.
При этом несколько молекул могут сцепиться в разных местах.
2) Образуется более сложный многомерный комплекс (C60) (C60) -> C60 =C = C = C58
Какой из вариантов реализуется у нас — сказать трудно, Рамановские спектры не удалось расшифровать однозначно. Сдвиг линий есть, а вот его величина где-то по средине между описанными случаями. Нужно дальше разбираться.
1) Две параллельные двойные связи С=С в каждой из молекул разрываются, и образуют две одинарные связи между молекулами. Т.е было || ||, а стало #.
При этом несколько молекул могут сцепиться в разных местах.
2) Образуется более сложный многомерный комплекс (C60) (C60) -> C60 =C = C = C58
Какой из вариантов реализуется у нас — сказать трудно, Рамановские спектры не удалось расшифровать однозначно. Сдвиг линий есть, а вот его величина где-то по средине между описанными случаями. Нужно дальше разбираться.
+1
Мне представилось покрытие суставных поверхностей для очень человекоподобных роботов. Природный хрящ под нагрузкой отекает и увеличивает свои демпферные свойства, процесс этот, разумеется, вполне управляемый и имеет свои показатели пределов деформации и разрушения (физиологический, анатомический и физический — условные названия, определяющие обратимость изменений структуры).
+2
Масштабы же другие.
Человеческий сустав работает в больших масштабах.
Человеческий сустав работает в больших масштабах.
0
Ни в коей мере. Молекулярная структура волокон коллагенов разных типов во всей толще хряща организована чрезвычайно хитроумно. Контроль за перераспределением нагрузки осуществляется на уровнях от молекулярного /дегидратация молекул белков и создание заряда на них, тянущего воду обратно/, до органного /изменение положения конечности с целью более равномерного распространения нагрузки в опорных зонах сустава, и организменного /голова думает: «от, нелегкая, занесла...»/
Что творится в промежутках и как используются физикохимические взаимоотношения между всеми участниками соревнований, страшно даже подумать. В качестве ремарки скажу, что пространственное расположение, калибр и порядок волокон в хрящах описывается тензорными числами высокой разрядности.
Что творится в промежутках и как используются физикохимические взаимоотношения между всеми участниками соревнований, страшно даже подумать. В качестве ремарки скажу, что пространственное расположение, калибр и порядок волокон в хрящах описывается тензорными числами высокой разрядности.
+2
1. Интересно, каким образом достигается равномерность протыкания во времени.
2. В процессе чтения статьи на ум пришло протыкание теста пальцами. Не может ли при медленном протыкании образоваться настолько сильное поверхностное натяжение вокруг острия, что материал вытягивается вместе с острием?
2. В процессе чтения статьи на ум пришло протыкание теста пальцами. Не может ли при медленном протыкании образоваться настолько сильное поверхностное натяжение вокруг острия, что материал вытягивается вместе с острием?
0
1) Конструкцией прибора. Это коммерческий нано-индентор, там учтены все возможные факторы. Дорогущий, собака.
2) Вы немножко путаете. Что бы материал вытягивался вслед за острием, нужно хорошая адгезия (прилипание). Этот фактор исключили на раннем этапе с помощью дополнительных тестов: с помощью атомно-силового микроскопа прецизионно померяли адгезию между пленкой и алмазом (в AFM установили алмазную иглу, только меньшего размера). И сравнили с адгезией между алмазом и кремнием. Оказалось, что для кремния эта величина не на много, но больше. В дополнительных материалах к статье есть подробности (на последней странице) pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/nl500321g
2) Вы немножко путаете. Что бы материал вытягивался вслед за острием, нужно хорошая адгезия (прилипание). Этот фактор исключили на раннем этапе с помощью дополнительных тестов: с помощью атомно-силового микроскопа прецизионно померяли адгезию между пленкой и алмазом (в AFM установили алмазную иглу, только меньшего размера). И сравнили с адгезией между алмазом и кремнием. Оказалось, что для кремния эта величина не на много, но больше. В дополнительных материалах к статье есть подробности (на последней странице) pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/nl500321g
0
А какова энергия перехода? А то вдруг раз — и крутющщий аккамулятор…
+1
Детальный анализ показал, что в случае «аномального» индентирования, вместо отпечатка образуется холм высотой в несколько десятков нанометровПолучается, из-за необратимого разрушения участка образца вследствие высвобождения внутренних напряжений?
0
Не совсем. Это не разрушение как таковое, а локальное изменение структуры. Формально — это самозалечивание. Мы дырку проткнули, а она сама затянулась.
0
Вроде бы разрушение: были «фуллеренины» сшитые химическими связями с соседями, а стали свободные, связанные только ван-дер-Ваальсовыми силами. Ковалентные, химические, связи-то разорваны…
0
Внимание, провокационный вопрос. Не холивара ради, но поинтересуюсь. Готов ли топикстартер включить в соавторы человека, предложившего ему годную идею? Или хотя бы как-то отметить в своих публикациях его заслуги?
Я так понимаю, Вы работаете не на альтруистов, а во вполне коммерческой лаборатории, результаты исследований которой монетизируются.
Я так понимаю, Вы работаете не на альтруистов, а во вполне коммерческой лаборатории, результаты исследований которой монетизируются.
+2
Начну с конца. Поняли вы неправильно. Это типичная фундаментально-прикладная наука, финансируемая государством. Схема финансирования такая — сначала государство объявляет конкурс фундаментально-прикладных исследований. Под этот конкурс группой людей (обычно это действующий профессор, у которого уже есть своя лаборатория) пишется проект (proposal). Туда входит обоснование темы (любой) — главное, что бы было актуально и перспективно. Цель — в нашем случае это минимизация износа «в общем» до определенного значения На вскидку — на 3-4 порядка), аргументы, почему именно этой группе по силам решить эту задачу, и как планируется ее решать, в первом приближении. Затем государственный фонд проводит экспертизу и отбирает 10-15 лучших проектов. При этом конкурс — 20-30 проектов на место. Победителям дают деньги, за которые нужно отчитываться каждые три года. Основной критерий оценки — количество и качество публикаций. Будете хорошо и много публиковаться — получите стандартную зарплату на следующие три года и еще денег на оборудование (много, да). Так что ни о какой монетизации и речь не идет. Ну, может премию дадут, если статья в хорошем журнале выйдет.
Да, помимо этого у нас есть исследовательские работы для промышленности, но там не то, что результаты публиковать и обсуждать, там даже название компаний вслух упоминать нельзя, ибо NDA.
Насчет соавторства — а почему нет? С меня не убудет.
Да, помимо этого у нас есть исследовательские работы для промышленности, но там не то, что результаты публиковать и обсуждать, там даже название компаний вслух упоминать нельзя, ибо NDA.
Насчет соавторства — а почему нет? С меня не убудет.
+1
Может это получится новый метод защиты от абразивного износа? В т.ч. для гибких (тонких) деталей.
А то сейчас защита в осн. за счет массы, даже материалы типа карбида вольфрама — долго не живут.
А то сейчас защита в осн. за счет массы, даже материалы типа карбида вольфрама — долго не живут.
+1
Sign up to leave a comment.
История одного открытия