СЕГОДНЯ: на сайте 17515 телепрограмм и 3497 фоторепортажей

23:48
Полит.про polit.pro Видеоархив, фотоархив, , Информационный политический, , сайт Полит.Про, Лушников, программы, видео,Полит.ПРО, Телеканал ВОТ, Алексей Лушников, новости Санкт-Петербург, телеканал Петербурга, мнения, анонсы, культурная столица
НОВОСТИ: Сергей Цыпляев "Мир как никогда близко стоит к угрозе третьей мировой войны" Модельер Владимир Бухинник "Мода это страсть мужественных людей" Сбербанк надеется договорится со всеми валютными ипотечниками – Греф В России в IV квартале начнут выпускать продовольственные карты В Кремле отметили «глубокий кризис» в отношениях с Турцией Миллера переизбрали главой «Газпрома» еще на пять лет Фильм "Батальон" получил четыре награды на кинофестивале во Флориде В Германии заявили о желании сохранить диалог с Россией Турция уведомила Москву о введении «журналистских виз» для российской прессы Украина приостановила транзит российских грузовиков по своей территории

КАЛЕНДАРЬ

«  июня 2015  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930

Наука  — 21:48 05 Июня 2015

Трение поверхностей смоделировали на уровне атомов

Физики долгое время изучают удивительный феномен сверхгладкости поверхностей (superlubricity)
Физики долгое время изучают удивительный феномен сверхгладкости поверхностей (superlubricity)
Фото: Christine Daniloff/MIT
Физики долгое время изучают удивительный феномен сверхгладкости поверхностей (superlubricity) — явление, при котором поверхности могут скользить друг по другу почти без трения скольжения. Понимание природы этого явления позволит строить агрегаты, которые не теряют энергии при соприкосновении различных её частей, что привело бы к настоящей революции инженерии.

Команда учёных из Массачусетского технологического института под руководством Владана Вулетича (Vladan Vuletić) провела эксперимент, в ходе которого смоделировала трение поверхностей, "спустившись" до масштаба отдельных атомов. Для этого были использованы ионы в вакуумной ловушке.

Одна трущаяся поверхность была сымитирована рядом отрицательно заряженных ионов иттербия, удерживаемых в электрическом поле. Вторую же поверхность "изображали" фотоны из двух лазерных пучков. Интерференционные картины, созданные двумя лазерами, сформировали ландшафт сил, похожий на тот, что возникает между перемычками рифлёного металла.

Когда команда заставила ряды ионов скользить по второй "поверхности", то давление света на ионы сымитировало межатомные силы, которые создают трение между двумя твёрдыми поверхностями.

Подробный отчёт об эксперименте Вулетич и его коллеги представили в статье, опубликованной в журнале Science.

Такая система ионной симуляции впервые была предложена итальянским физиком-теоретиком Эрио Тозатти (Erio Tosatti) в 2011 году. По его словам, главным преимуществом данной методики является тот факт, что экспериментаторы могут изменять параметры системы, такие как расстояние между атомами, температура среды, скорость воздействий и так далее. Это невозможно сделать, даже экспериментируя с настоящими твёрдыми поверхностями.

Тозатти был первым учёным, кто успешно продемонстрировал в 2004 году, что ионы могут быть использованы для проверки теоретических моделей сверхгладкости поверхностей.

Поначалу Вулетич и его команда попытались провести эксперимент с одним ионом, а затем с ионами, разделёнными интервалами, эквивалентными расстоянию между гребнями волны света. Последний опыт в точности сымитировал ситуацию, в которой два одинаковых материала скользят по поверхности друг друга.

Но затем учёные немного изменили расстояния между ионами, и оказалось, что в такой ситуации трение падает очень существенно — почти в 10 раз. То есть поведение системы точно имитировало эффект сверхгладкости.

"Слаженное движение атомов в системе было очень похоже на телодвижения гусеницы", — поясняет Вулетич в пресс-релизе.

Устройство, построенное командой Вулетича, является гибридом двух технологий — захвата ионов электрическими полями и захвата нейтральных атомов лазерами — которые часто используются в качестве "квантовых тренажёров" для таких явлений, как сверхпроводимость, или в качестве испытательных стендов для квантовых компьютеров будущего.

И хотя в данном эксперименте учёные рассматривали исключительно явления классической физики, в ближайшем будущем они планируют изучить квантово-механические эффекты, возникающие при трении поверхностей в данной системе. По словам авторов исследования, именно разносторонний взгляд на это явление поможет раскрыть секреты явления сверхгладкости.

vesti.ru

 314     (0)    
Поделись новостью с друзьями:
Имя *:
Email:
Подписаться:1
Введи код:
 

  © 2011 - 2024, Полит.Pro, создание сайта - IVEEV.tvvot.ru
О нас · РейтингСигнал · Реклама · Контакты · Вход    
^ Наверх