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| La ciencia es solo un ideal. La de hoy corrige la de ayer, y la de mañana la de hoy. José Ortega y Gasset(1883-1955). Literato y filósofo español. |
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| Hidrogeno para reducir la friccion a escala atomica | |||||
Los científicos pueden estar un paso más cerca de comprender del todo las fuerzas atómicas que producen la fricción, gracias a un nuevo estudio en el cual se han detectado diferencias significativas en la fricción exhibida por superficies de diamante que habían sido recubiertas con diferentes isótopos de hidrógeno y luego fueron frotadas contra una pequeña punta cubierta con carbono. (NC&T) La investigación fue realizada por investigadores de la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Houston y el Laboratorio Nacional de Argonne. A los científicos les falta un modelo detallado de la fricción en la escala nanométrica y generalmente captan sólo sus causas en el ámbito atómico, que van desde reacciones químicas locales a interacciones electrónicas o resonancias fonónicas o vibracionales. Para investigar esto último, los investigadores utilizaron superficies de diamante monocristalino recubiertas con capas de hidrógeno atómico o deuterio (un átomo de hidrógeno con un neutrón extra). Los diamantes cubiertos con deuterio presentaron las más bajas fuerzas de fricción debido a sus frecuencias vibratorias más bajas, hecho que los científicos atribuyen a la mayor masa de ese isótopo. También han observado la misma tendencia en un sustrato de silicio estructuralmente similar al diamante. En anteriores intentos de cubrir las superficies de diamante con hidrógeno, se recurrió al uso de plasmas, lo que tendía a producir una acción corrosiva sobre el material. Anirudha Sumant (del Laboratorio de Argonne) y sus colegas habían estudiado diversas formas para intentar evitar esa acción corrosiva. Sin embargo, ningún método había proporcionado una capa lisa de hidrógeno libre de defectos, con una buena cobertura que evitaría la generación de ruido de fondo. Sin embargo, mientras trabajaba en la Universidad de Wisconsin-Madison, Sumant desarrolló un sistema para depositar películas delgadas sobre el diamante. La técnica implica calentar un filamento de tungsteno (como los presentes en las bombillas incandescentes) por encima de 2.000 grados Celsius. Si la película de diamante se expone a un flujo de hidrógeno molecular mientras se encuentra a una distancia no mayor de un centímetro del filamento caliente, el calor hará que el hidrógeno molecular se descomponga en hidrógeno atómico que reaccionará con la superficie de la película para crear una capa perfectamente lisa. Dado que este método no requiere del uso de plasma, no hay peligro de que se produzca la acción corrosiva inducida por los iones. Sumant espera utilizar el conocimiento obtenido del experimento para descubrir en el futuro un modo de manipular la fricción entre las superficies, en el ámbito atómico. Tal resultado sería muy valioso para el desarrollo de los sistemas nanoelectromecánicos basados en diamantes, uno de los intereses principales que tienen las investigaciones de Sumant en el Centro de Argonne para los Materiales Nanométricos. https://www.anl.gov/Media_Center/News/2007/news071102a.html | |||||
Miércoles, 12 Diciembre, 2007 - 10:56 | |||||
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