Cristal líquido como lubricante

Los gracias a un nuevo lubricante, los pequeños engranajes pueden funcionar con virtualmente ninguna fricción. Hecho del líquido cristalino líquido, estos lubricantes reducen drástico la fricción y usan

Los lubricantes se utilizan en motores, Axel, ventiladores y máquinas de la fabricación. Aunque los lubricantes sean ampliamente utilizados, no ha habido casi innovaciones fundamentales para este producto en los veinte años pasados. Junto con un consorcio, el instituto de Fraunhofer para los mecánicos de los materiales IWM en Freiburg ha desarrollado enteramente una nueva clase de sustancia que podría cambiar todo: lubricante cristalino líquido. Su maquillaje químico lo fija separado; aunque sea un líquido, las características direccionales de la exhibición de las moléculas como hacen los cristales. Cuando dos superficies se mueven en direcciones opuestas, las moléculas del cristal líquido entre las dos superficies se alinean de modo que la resistencia friccional esté extremadamente - bajos. Esto permite el desplazamiento casi sin fricción.

Los cristales líquidos se saben para su uso en los indicadores de cristal líquido (LCDs) en pantallas de la TV, teléfonos móviles o pantallas táctiles. La idea inusual de utilizarlos mientras que un lubricante fue propuesto por Nematel GmbH, que entonces dio vuelta a Fraunhofer IWM para ver si trabajaría. Allí, el Dr. Tobias Amann aplicó el lubricante hecho de cristal líquido entre dos objetos del metal. ¿? ¿Incluso en la primera prueba, medimos extremadamente - coeficientes bajos de la fricción? recuerda Amann.

las moléculas Fósforo-formadas forman una estructura cristalina líquida

Los investigadores en Fraunhofer IWM descubrieron que el cristal líquido está bien adaptado para los lubricantes porque sus moléculas son largas y finas. ¿? ¿Cuándo utilizado como lubricante entre dos superficies que resbalen más allá de uno a, las moléculas se alinean paralelamente el uno al otro en capas de límite pedidas? explica al Dr. Andreas Kailer, director en funciones para la unidad de negocio de la tribología en Fraunhofer IWM. Estas capas son muy estables pero resbalan fácilmente sobre uno a, guardando la fricción y el desgaste hacia un mínimo.

No obstante, mucho faltaba antes de que un lubricante del cristal líquido conveniente para los usos prácticos podría ser desarrollado. Fraunhofer IWM lanzó un proyecto junto con Nematel GmbH y a los expertos del lubricante en el Dr. Tillwich GmbH en 2010, patrocinado por el Ministerio de Educación y la investigación federales alemanes (BMBF). ¿Susana Beyer-Faiß, químico en Tillwich, mejoró el cristal líquido? estabilidad de s con ayuda de los añadidos. Al mismo tiempo, su colega, Werner Stehr, construyó una unidad para prueba especial que utiliza la tecnología láser para permitir la medida entrar en contacto con-libre del extremadamente - los coeficientes bajos de la fricción. En Fraunhofer IWM, Tobias Amann probó diversos cristales líquidos manufacturados por el Dr. Holger Kretzschmann en Nematel; entre otras cosas, Amann condujo experimentos de la fricción con los varios materiales, incluyendo el hierro, de cobre y de cerámica. Él también examinó los mecanismos químicos exhibidos durante la fricción y los efectos de mezclar diversas moléculas del cristal líquido. Tobias Amann descifró los mecanismos que son responsables de estos coeficientes friccionales ultrabajos y descubrió cómo optimizar más lejos los nuevos lubricantes de maneras específicas. Él también examinó los mecanismos químicos exhibidos durante la fricción y los efectos de mezclar diversas moléculas del cristal líquido. Cuando el proyecto acabó, los socios habían producido un prototipo cristalino líquido del lubricante que se realizó mejor en los cojinetes de desplazamiento hechos del hierro. Para este trabajo pionero, el Dr. Tobias Amann, el Dr. Andreas Kailer, Susana Beyer-Faiß, Werner Stehr y el Dr. Holger Kretzschmann recibió el premio de la ciencia de Stifterverband, que se concede cada dos años para la excelencia científica en proyectos de investigación aplicados.

Actualmente, los ganadores de la concesión están desarrollando los cojinetes de desplazamiento innovadores lubricados con el cristal líquido para los pequeños motores eléctricos para el uso en la industria de automóvil, por ejemplo en alternadores o motores del limpiador de parabrisas.