Zníženie strát energie a materiálu spôsobených trením (tribologickými javmi) vo vákuu alebo chemicky agresívnom prostredí a v mikrorozmerných systémoch si vyžaduje suché mazivá, pretože klasické kvapalné mazivá v takýchto podmienkach strácajú svoju účinnosť. Medzi najsľubnejšie mazivá pre tieto aplikácie patria dvojrozmerné vrstevnaté kryštály MoS2, grafénu alebo hexagonálneho-BN. Modifikácia povrchových trecích vlastností týchto materiálov je však relatívne náročná. Naproti tomu oxid grafénu (GO) ponúka lepšie kontrolovateľné mechanické, elektrické a tribologické vlastnosti a umožňuje modifikáciu povrchu polymérnymi reťazcami alebo funkčnými skupinami, čo môže následne výrazne zmeniť ich tribologické vlastnosti. Tribologické vlastnosti monovrstvových 2D materiálov sa vďaka ich nízkorozmernému pôvodu väčšinou skúmali v nanorozmeroch, zatiaľ čo v makrorozmeroch sa všeobecne skúmajú ako zložka mokrých mazív, ktoré nie sú použiteľné pre extrémne teploty alebo nízkotlakové prostredia. Naša práca sa zaoberá vplyvom funkcionalizácie vrstiev GO pomocou tzv. kefiek z polymérneho poly(metylmetakrylátu) (GO-PMMA) a fluórpolymérneho poly(trifluórmetylmetakrylátu) (GO-PTFEMA) na ich makroskopické trenie v bežných podmienkach ako aj vo vákuu. Naše výsledky ukazujú vynikajúce trecie vlastnosti navrhovaných povlakov, čo vedie k stabilne nízkemu treniu povlakovaných povrchov počas tribotestov. Najmä v bežnom prostredí sa nízke trenie pripisuje tvorbe tribovrstvy na báze uhlíka znižujúcej trenie, zatiaľ čo vo vákuových podmienkach dochádza k zníženiu trenia tvorbou deformačných pásikov zo substrátu a nehomogénnej tribovrstvy tvorenej nasýtenými uhlíkovými vrstvami.
Obrázok: Vzťah koeficientu trenia (COF) pre vrstvy GO, GO-PTFEMA a GO-PMMA v atmosférickom tlaku a vákuu.
Autori: Kozak, A.O., Ilčíková, M., Babaei, N., Konios, N., Mičušík, M., Vretenár, V., Precner, M., Osička, J., Orovčík, Ľ., Eliáš, E., Dobročka, E., Hulman, M., Mosnáček, J., and Ťapajna, M.