這意味著，隨著未來(lái)的漫游車變得更大、更精密，并被設(shè)計(jì)成在更雄心勃勃的任務(wù)中運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間，必須對(duì)其潛在的故障點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)檢查。
一個(gè)典型的例子是“毅力號(hào)”漫游車，它距離更換機(jī)油還有1億英里，而且必須在其關(guān)節(jié)中使用潤(rùn)滑油，這些潤(rùn)滑油必須在15年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不發(fā)生故障。更糟糕的是，這些潤(rùn)滑油不僅要在火星上生存，而且還要在航天器發(fā)射前的生物消毒過(guò)程中以及在深空穿越的幾個(gè)月中生存。
與阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的納米級(jí)材料中心合作，Vadym Mochalin博士領(lǐng)導(dǎo)的密蘇里科技團(tuán)隊(duì)正在研究MXenes（發(fā)音為Maxines），作為生產(chǎn)火星友好型固體超級(jí)潤(rùn)滑劑的一種方法。MXenes是金屬碳化物，它是一種二維無(wú)機(jī)化合物，具有一些不同尋常的特性，如導(dǎo)電能力。它們還可以被配置成具有極低摩擦力的堅(jiān)韌表面。
為了測(cè)試這一概念，研究人員將碳化鈦MXene沉積在涂有二氧化硅的硅基盤上。然后，在旨在將濕度降至最低的氮?dú)鈿夥罩?，將圓盤與一個(gè)類似金剛石的碳涂層鋼球滑動(dòng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，Mxene具有超強(qiáng)的潤(rùn)滑性，摩擦系數(shù)為0.0067～0.0017。
然后，團(tuán)隊(duì)在MXene中加入了石墨烯，使得摩擦力又降低了37.3%，磨損也降低了2倍。這意味著它不僅可以在太空任務(wù)中得到潛在的應(yīng)用，而且還可以在陸地上使用，因?yàn)榕c許多其他潤(rùn)滑劑不同，它不需要化石燃料作為原材料。
“當(dāng)我看到火星上的探測(cè)器著陸時(shí)，我想：‘如果它的一個(gè)輪子里的潤(rùn)滑劑失效了怎么辦’，”Mohalin說(shuō)，“然后我就和我們?cè)贛Xenes上的工作聯(lián)系起來(lái)了，因?yàn)槲蚁氲搅宋覀儎倓偘l(fā)現(xiàn)MXenes在沒(méi)有氧氣和濕度的大氣中表現(xiàn)出了超強(qiáng)的潤(rùn)滑性，接近火星上的情況。”
該成果發(fā)表在《Materials Today Advances》雜志上。
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