МОСКВА, 13 марта. /ТАСС/. Материаловеды из России разработали композитный материал на базе полиэтилена, графена и наноцеллюлозы, который подходит для изготовления подшипников скольжения и других движущихся механических конструкций, не требующих смазки. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
"Разработанные ленты сверхвысокомолекулярного полиэтилена обладают низким коэффициентом трения, высокими износостойкостью и прочностью. На основе таких лент можно легко формировать скользкую поверхность трения, например, для передвижения металлических конструкций. А нанесение таких полимерных лент на цапфу подшипников скольжения позволит проектировать подшипники, работающие в условиях сухого трения и при высоких нагрузках", - говорится в сообщении.
Открытие было совершено группой материаловедов из Сеченовского Университета и НИТУ "МИСИС" под руководством старшего научного сотрудника Сеченовского университета Тарека Дайюба. Основой для создания композита послужила ранее разработанная российскими исследователями методика производства высокопрочного и износостойкого сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
Как объясняют ученые, этот материал хорошо подходит для изготовления износостойких движущихся компонентов различных механических устройств, однако его очень сложно прикрепить к поверхности металла, не потеряв при этом уникальные свойства полимера. Российские исследователи обнаружили, что этого можно избежать, если обработать поверхность материала при помощи смеси кислот, а затем обработать его ультрафиолетовым излучением и нанести наноцеллюлозу.
Подобная обработка поверхности полиэтилена, как показали последующие опыты, превращает его в композитный материал, который способен без нагрева очень прочным образом "склеиваться" с металлическими поверхностями и другими структурами. В этом отношении он примерно втрое превосходит необработанный сверхвысокомолекулярный полиэтилен и при этом почти не уступает ему по прочности и износостойкости.
Свойства нового композита, как отмечают ученые, позволяют использовать его для создания покрытий для подшипников, роликов, направляющих и прочих механических устройств, а также в качестве основы для износостойких и прочных деталей для медицинских приборов. Подобные покрытия позволят отказаться от использования смазки или значительно уменьшат ее расход, подытожили исследователи.