Neue Schmiermittel für extrem geringe Reibung

Durch eine Kombination aus organischer und anorganischer Chemie entwickelt die TU Wien ein neuartiges Schmiermittel mit bemerkenswerten Fähigkeiten.  

(red/cc) Das richtige Schmiermittel für den richtigen Zweck zu finden ist eine Aufgabe, die in der Industrie oft sehr wichtig ist. Nicht nur um Reibung, Überhitzung und Verschleiß zu verringern, sondern auch um Energie zu sparen. Die TU Wien forscht hier nun an Innovationen, um entsprechend verbesserte Schmiermittel zu entwickeln. Jetzt wurde ein erster Meilenstein präsentiert.

Das Beste aus zwei Welten
Das Schmiermittel namens COK-47 ist nicht flüssig wie Schmieröl, sondern pulverförmig. Es besteht aus geschichteten Stapeln extrem dünner Blättchen, ähnlich wie ein winziges Spielkarten-Deck. Wenn das Material in Kontakt mit Wassermolekülen kommt, können diese Plättchen sehr leicht aneinander vorbeigleiten und dann entsteht ein sogenannter Tribofilm, der für extrem geringe Reibung sorgt. Das macht dann das COK-47 zum hochinteressanten Schmiermittel auch bei feuchten Bedingungen.

 Das Forschungsteam arbeitete mit metallorganischen Gerüstverbindungen. Dabei handelt es sich um eine neuartige Klasse von Materialien, die aus anorganischen Baueinheiten bestehen und die werden wiederum durch organische Moleküle verbunden. Es gibt viel Spielraum, diese Materialien auf atomarer Ebene für einen bestimmten Zweck anzupassen. So wurden sie etwa als Photokatalysatoren für die Wasserstofferzeugung verwendet, oder zur Wasserreinigung.

Neuer Forschungsbereich im Bereich der Festkörperschmierstoffe  Meistens handelt es sich bei metallorganischen Gerüstverbindungen um Cluster aus Metall-Atomen, verknüpft durch organische Verbindungen. Untersuchungen zeigten nun, dass in einer feuchten Umgebung Wassermoleküle dafür sorgen, die Verbindungen zwischen den Titanoxid-Blättchen zu lösen, die flachen Strukturen können aneinander vorbeigleiten und bilden somit einen sogenannten „Tribofilm“. Ein solcher gleitender Film kann, etwa zwischen zwei Bauteilen aus Metall, für extrem verringerte Reibung sorgen.  Mit dieser Entdeckung eröffnet das Team der TU Wien einen ganz neuen Forschungsbereich im Bereich der Festkörperschmierstoffe. Nun will man das Verhalten des Materials weiter verbessern und untersuchen, wie es an verschiedene, ganz konkrete Anwendungsmöglichkeiten angepasst werden kann.