Dengan menggabungkan kimia organik dan anorganik, para ilmuwan di Tu Wien mengembangkan pelumas inovatif COK -47 – dengan kemampuan luar biasa.
Menemukan pelumas yang tepat untuk tujuan yang tepat adalah tugas yang seringkali sangat penting dalam industri. Tidak hanya untuk mengurangi gesekan, panas berlebih dan keausan, tetapi juga untuk menghemat energi. Di Tu Wien, kelompok -kelompok penelitian Prof Carsten Gachot (Tribologi, Teknik Mesin) dan Prof Dominik Eder (kimia) karenanya bekerja bersama untuk mengembangkan pelumas yang inovatif dan lebih baik.
Tim sekarang telah menyajikan jenis bahan baru dengan sifat yang sangat khusus: pelumas COK-47 tidak cair seperti minyak pelumas, tetapi zat padat bubuk. Pada skala nano, itu terdiri dari tumpukan seprai tipis secara atom, seperti setumpuk kartu kecil. Ketika material bersentuhan dengan molekul air, trombosit ini dapat saling meluncur dengan sangat mudah – sebuah tribofilm yang disebut dibuat, yang memastikan gesekan yang sangat rendah. Ini menjadikan COK-47 pelumas yang sangat menarik dalam kondisi lembab.
Organik dan Anorganik: Yang Terbaik dari Kedua Dunia
Tim peneliti telah bekerja dengan kerangka kerja logam-organik (MOF) selama bertahun-tahun. Ini adalah kelas bahan baru yang terdiri dari blok bangunan anorganik yang dihubungkan oleh molekul organik. Ada banyak kemungkinan untuk mengadaptasi bahan -bahan ini pada tingkat atom untuk tujuan tertentu – misalnya, kelompok Dominik Eder telah menggunakannya dalam beberapa tahun terakhir sebagai fotokatalis untuk produksi hidrogen atau untuk pemurnian air.
Dalam kebanyakan kasus, senyawa kerangka logam-organik adalah nanopartikel yang mengandung kelompok atom logam, dihubungkan oleh senyawa organik. “Namun, material COK-47 memiliki fitur khusus yang penting,” jelas ahli kimia Pablo Ayala, rekan penulis penelitian ini. “Komponen anorganik dari bahan ini adalah lembaran titanium oksida dua dimensi – dan ini secara dramatis memengaruhi perilakunya.”
Investigasi terperinci sekarang telah menunjukkan bahwa dalam lingkungan yang lembab, molekul air memisahkan ikatan antara lembaran titanium oksida, yang memungkinkan struktur datar untuk saling meluncur dan dengan demikian membentuk apa yang disebut 'tribofilm'. Film geser seperti itu bisa sangat efektif dalam mengurangi gesekan, misalnya antara dua bagian yang bergerak dalam mesin.
Gesekan minimal, daya tahan maksimum
“Kami membandingkan COK-47 dengan pelumas lain dari kelas senyawa kerangka logam-organik yang sering digunakan saat ini. COK-47 menunjukkan koefisien gesekan yang jauh lebih rendah daripada yang lain,” kata insinyur Hanglin Li, penulis pertama penelitian. “COK -47 juga secara signifikan lebih tahan lama dibandingkan dengan bahan 2D lainnya – kriteria penting lainnya dalam praktiknya.”
Dengan penemuan ini, tim telah membuka bidang penelitian yang sama sekali baru di bidang pelumas solid-state. Sekarang mereka ingin lebih meningkatkan perilaku materi dan menyelidiki bagaimana hal itu dapat disesuaikan dengan aplikasi yang berbeda dan sangat spesifik.
Publikasi asli
H. Li et al., Pelumasan padat lanjutan dengan COK-47: wawasan mekanistik tentang peran evaluasi air dan kinerja, Lanjutan Ilmu 2415268 (2025).
