Исследователи Университета Джонса Хопкинса используют суперкомпьютер Expanse для изучения причин трения

7 июня 2023 г.

7 июня 2023 г. — Леонардо да Винчи — художник, учёный и изобретатель, получивший признание многих благодаря своим знаменитым работам, таким как «Мона Лиза» и «Сотворение Адама», — внёс ряд вкладов в развитие человеческого общества, в том числе разработал эскизы шарикоподшипника (катки устройство, используемое для создания пространства между движущимися частями). Его концепция устройства заключалась в способе уменьшения трения вращающейся оси в его конструкции вертолета – еще одного творения человека эпохи Возрождения.

Сейчас, несколько сотен лет спустя, исследователи, которые больше понимают трение, все еще ломают голову над тем, как и почему оно существует между, казалось бы, гладкими поверхностями.

Чтобы ответить на этот вопрос, группа ученых-инженеров из Университета Джонса Хопкинса использовала суперкомпьютер Expanse в Суперкомпьютерном центре Сан-Диего в Калифорнийском университете в Сан-Диего для создания моделирования трения между двумя шероховатыми поверхностями, покрытыми жирными кислотами. Моделирование от Expanse показало, что соединения между вершинами исходных шероховатых поверхностей контролируют так называемое «фрикционное старение» — увеличение трения, когда две контактирующие поверхности находятся в состоянии покоя.

Передовые исследования ученых объединили эксперименты с трением, молекулярное моделирование и многомасштабную теоретическую модель для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе структурного фрикционного старения, и его переходной реакции на трение в макроскопическом масштабе.

Их исследование было опубликовано в статье под названием «От молекулярных контактов к мультишероховатостям: как шероховатость устраняет разрыв в шкале трения в нанотехнологиях Американского химического общества».

«Когда мы смоделировали эту ситуацию на наноуровне, мы были очень удивлены тем, что исходная наноразмерная шероховатость поверхности имела значение, а не только жирные кислоты. Представьте себе сковороду – ее поверхность кажется гладкой, потому что на ней есть покрытие. сделать это таким образом, но на наноуровне эта кастрюля грубая, поскольку невозможно сделать поверхность полностью гладкой», — объяснил Лукас Фреро, ученый из команды Джона Хопкинса.

Подробнее об этой истории можно прочитать здесь (опубликовано 29 марта 2023 г.): Суперкомпьютер Expanse помогает исследователям понять, что вызывает трение между гладкими поверхностями.

Источник: ДОСТУП