Sin duda, la fricción juega un papel muy importante en procesos de la vida diaria ya que por ese medio se disipan grandes cantidades de energía. Por ende, la búsqueda de la combinación óptima de materiales que puedan generar un estado libre de fricción. En 1993, Shinio e Hirano* describieron el fenómeno de superlubricidad (o lubricidad estructural). Ocurre cuando la fricción que se genera entre dos materiales que están en constante contacto es casi nula o muy cercana al cero. Este fenómeno se observa en los denominados materiales van der Waals (vdW), cuyas estructuras cristalinas se mantienen unidas por las débiles fuerzas de vdW. En homoestructuras bidimensionales (2D), la superlubricidad depende del ángulo de giro entre las capas y desaparece cuando las capas al girar coinciden en posiciones conmensuradas o coherentes. En la heteroestructura grafeno/hBN se ha reportado superlubricidad en la microescala con una disminución significativa en la dependencia del ángulo de giro. Probablemente se debe a que el desacople entre las mallas cristalinas es pequeño.
En este trabajo, un grupo internacional de investigadores, estudió y caracterizó las interfaces de heterouniones con diferentes grados de desacople entre sus respectivas mallas cristalinas que pueden impedir la superlubricidad en heteroestructuras (ejemplos: MoS2/grafito y MoS2/h-BN y grafeno/h-BN). Se aplicó la Microscopía de Fuerza Atómica (de fuerza lateral) y en las interfaces de heterouniones con desacople de redes grande como MoS2/grafito y MoS2/h-BN, se obtiene un coeficiente de fricción inferior a 10-6 y se suprime la dependencia del ángulo de giro entre las capas. La posibilidad de diseñar pares de materiales deslizantes, prácticamente sin fricción, abre grandes posibilidades tecnológicas.
Los resultados fueron publicados en Nature Materials
* Shinjo, K. & Hirano, M. Dynamics of friction—superlubric state. Surf. Sci. 283, 473–478 (1993)
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