利用木薯植物的生物废料，科学家们发明了一种几乎可以消除金属部件摩擦的涂层。这一突破有可能带来更好的燃油经济性，延长运动部件的使用寿命，并为无数行业带来巨大的节省。
机械内部的运动部件可以为我们做很多事情，但它们有一个固有的问题：摩擦。
根据非洲和美国多家机构的科学家刚刚发表的一篇研究论文，摩擦消耗了全球每年约五分之一的能源。此外，作者写道，机械摩擦造成的损害消耗了工业化经济体GDP的1%到4%。研究人员表示，在汽车行业，投入乘用车的燃料中约有30%用于克服摩擦。
因此，减少摩擦可能会对机器工作成本产生重大影响，并可能节省汽车运行中使用的燃料。由纽约州立大学理工学院院长温斯顿·索博耶霍和博士后研究员Tabiri Kwayie Asumadu领导的研究小组，决定通过专注于“超级润滑”的概念来接受摩擦挑战。超润滑是两个相互接触的运动干燥材料之间的摩擦接近于零的状态。
到目前为止，只有在纳米级的超小颗粒之间才能看到超润滑行为。然而，这项新的研究表明，这种现象在宏观尺度上是可能的。
为了使其发挥作用，研究人员使用低成本高温生物废物处理工艺，将从木薯植物中提取的碳沉积在金属表面上。一旦碳与金属结合，它就会留下石墨烯的足迹，石墨烯是一种由单层碳原子组成的材料。这种材料填补了磨损造成的凹槽，形成了只使用石墨烯的接触点，保护了下面的金属。
在测试中，与钢和镍基板结合的碳导致了几乎无摩擦的状态，在正常条件下保持了大约150000次循环的坚固性。
“这项研究确实可以触及大多数行业，”Asumadu说。“从生物医学到能源部门，再到几乎所有类型的制造业，这种方法可以帮助延长机器零件的使用寿命，降低维护和更换成本，并创造一个更可持续的工业未来。”
描述这一发现的论文发表在《今日应用材料》杂志上。
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