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Cristal liquide comme lubrifiant

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Grâce à un nouveau lubrifiant, de petites vitesses peut fonctionner avec pratiquement aucun frottement. Fait à partir du fluide cristallin liquide, ces lubrifiants réduisent rigoureusement le frottement et portent

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Des lubrifiants sont employés dans les moteurs, les Axel, les ventilateurs et des machines de fabrication. Bien que les lubrifiants soient employés couramment, il n'y a eu presque aucune innovation fondamentale pour ce produit en vingt dernières années. En même temps qu'un consortium, l'institut de Fraunhofer pour des mécanismes des matériaux IWM à Freiburg a développé une classe entièrement nouvelle de substance qui pourrait changer tout : lubrifiant cristallin liquide. Son maquillage chimique le place distant ; bien que ce soit un liquide, les propriétés directionnelles d'affichage de molécules comme les cristaux font. Quand deux surfaces se déplacent des directions opposées, les molécules de cristal liquide entre les deux surfaces s'alignent de sorte que la résistance de friction soit extrêmement - bas. Ceci permet le glissement presque sans friction.

Des cristaux liquides sont connus pour son usage dans les affichages de cristal liquides à cristaux liquides (affichages à cristaux liquides) dans des écrans, des téléphones portables ou des écrans tactiles de TV. L'idée peu commune de les employer pendant qu'un lubrifiant était proposé par Nematel GmbH, qui s'est alors tourné vers Fraunhofer IWM pour voir si cela fonctionnerait. Là, Dr. Tobias Amann a appliqué le lubrifiant fait à partir du cristal liquide entre deux objets en métal. ? Même dans le premier essai, nous avons mesuré extrêmement - de bas coefficients de frottement ? se rappelle Amann.

les molécules Allumette-formées forment une structure cristalline liquide

Les chercheurs chez Fraunhofer IWM ont découvert que le cristal liquide est bien adapté pour des lubrifiants parce que ses molécules sont longues et minces. ? Quand utilisé comme lubrifiant entre deux surfaces qui glissent après l'un l'autre, les molécules coïncident-elles dans parallèle dans les couches limites commandées ? explique Dr. Andreas Kailer, directeur intérimaire pour l'unité d'entreprise de tribologie chez Fraunhofer IWM. Ces couches sont très stables mais glissent facilement au-dessus de l'un l'autre, gardant le frottement et l'usage à un minimum.

Toujours, beaucoup était absent avant qu'un lubrifiant de cristal liquide approprié aux applications pratiques pourrait être développé. Fraunhofer IWM a lancé un projet avec Nematel Gmbh et les experts en matière de lubrifiant à Dr. Tillwich GmbH en 2010, commandité par le ministère de l'éducation fédéral allemand et la recherche (BMBF). Susanne Beyer-Faiß, un chimiste chez Tillwich, a amélioré le cristal liquide ? stabilité de s avec l'aide des additifs. En même temps, son collègue, Werner Stehr, a construit un banc d'essai spécial qui emploie la technologie laser pour permettre la mesure prendre contact avec-libre du extrêmement - de bas coefficients de frottement. Chez Fraunhofer IWM, Tobias Amann a examiné différents cristaux liquides construits par Dr. Holger Kretzschmann chez Nematel ; entre autres, Amann a entrepris des expériences de frottement avec de divers matériaux, y compris le fer, de cuivre et en céramique. Il a également examiné les mécanismes chimiques montrés pendant le frottement et les effets de mélanger différentes molécules de cristal liquide. Tobias Amann a déchiffré les mécanismes qui sont responsables de ces coefficients de friction très réduits et a découvert comment optimiser plus loin les nouveaux lubrifiants des manières spécifiques. Il a également examiné les mécanismes chimiques montrés pendant le frottement et les effets de mélanger différentes molécules de cristal liquide. Quand le projet s'est terminé, les associés avaient produit un prototype cristallin liquide de lubrifiant qui s'est comporté le plus bien dans des roulements de glissement faits de fer. Pour ce travail pilote, Dr. Tobias Amann, Dr. Andreas Kailer, Susanne Beyer-Faiß, Werner Stehr et Dr. Holger Kretzschmann a reçu le prix de la Science de Stifterverband, qui est attribué tous les deux ans pour l'excellence scientifique dans des projets de recherche appliqués.

Actuellement, les gagnants de récompense développent les roulements de glissement innovateurs lubrifiés avec le cristal liquide pour de petits moteurs électriques pour l'usage dans l'industrie d'automobile, par exemple dans les alternateurs ou des moteurs d'essuie-glace.