Et AlMgB14-dekket stålsubstrat. Dekket har en tykkelse på mellom 2 og 3 mikroner, altså titusendels centimeter.

Uhell ga nytt superglatt materiale

  • nyeteknologier

Forskere ved det amerikanske energidepartementet i Iowa oppdaget i 1999 et materiale som var glattere enn teflon og nesten like hardt som diamant.

Tilfeldighet

Det skjedde ved en tilfeldighet; forskerne forsøkte å skape en substans som lagde elektrisitet når den ble varmet opp.

BAM, som materialet kalles, ble laget ved å blande en legering av bor, aluminium og magnesium (AlMgB14) med titanborid (TiB2).

Forsker

Nå har BAM-funnet blitt til en forskningsprogram til 3 millioner dollar ved Ames-laboratoriet i Iowa, skriver NewScientist.

Forskningen skal utvikle materialet til en slags evigvarende smøring for maskiner, som kan redusere friksjonen, og dermed slitasjen og energieffektiviteten i samme slengen.

Glatt

BAM har en såkalt friksjonskoeffisient på 0,02, mens teflon mot teflon til sammenlikning har 0,04. Glass mot glass har 0,94, mens gummi mot tørr betong har 1,0.

Sjefsforsker Bruce Cook ved Ames-laboratoriet anslår at et tynt lag BAM kan dekke rotorblader i alle typer pumper, i alt fra varmesystemer til fly.

Han har regnet ut at det kan spare amerikansk industri for 9 milliarder kilowattimer årlig innen 2030 – kraft for omtrent 1,2 milliarder kroner.

Erstatter diamant

BAM kan også benyttes for eksempel som belegg på drill-bits og andre skjæreverktøy. Vanligvis brukes diamant, men diamant reagerer kjemisk med stål, og brytes derfor fort ned.

Det gjør ikke BAM, og er i tillegg langt billigere.

Skjønner ikke

Forskerne har enda ikke forstått hvorfor det nye materialet oppfører seg som det gjør.

Materialforsker Alan Russell sier til NewScientist at de fleste superharde materialer har en enkel og symmetrisk struktur, mens BAM er komplekst, asymmetrisk og inneholder hull.

Forskerne antar at glattheten kommer av at bor reagerer med oksygen og skaper boroksid på overflaten. Det tiltrekker så vannmolekyler fra luften og lager et glatt trekk.

– Det er nesten som om det er en selvsmørende overflate. Du trenger ikke tilsette olje eller smøremidler, sier Russell.