Machines met glijdende en rollende delen zijn vrijwel alomtegenwoordig. Dankzij Europese financiering konden onderzoekers hoogwaardige coatings en smeermiddelen ontwikkelen op basis van een nieuwe nieuwe klasse moleculen om slijtage aanzienlijk te verminderen.

Bewegende onderdelen die in contact komen met andere componenten moeten worden gesmeerd om wrijving en slijtage te verminderen. Overuren, machineprestaties en efficiëntie worden verminderd met gelijktijdige toename van onderhoudstijd en kosten, en afname van de levensduur van de machine of het onderdeel.

Conventionele industriële smeermiddelen zijn meestal op olie gebaseerd en kunnen aanzienlijke schade aan het milieu veroorzaken als ze niet op de juiste manier worden afgevoerd.

Europese onderzoekers probeerden innovatieve composietcoatings voor bewegende delen te ontwikkelen om wrijving te verminderen, de levensduur te verlengen en het onderhoud en de impact op het milieu te verminderen. Ze richtten zich op het gebruik van anorganische fullereenachtige materialen (IFLM's).

Fullerenen zijn een klasse van 'holle' moleculen die volledig uit koolstof bestaan ​​en voor het eerst werden geïdentificeerd in 1985. Buckyballs, de bolvormige variëteit met bindingsformatie die lijkt op het patroon op een voetbal, en buckytubes, koolstof nanobuisjes, hebben sindsdien veel aandacht gekregen vanwege hun unieke chemische en fysische eigenschappen.

Het blijkt dat koolstof, het hoofdbestanddeel van de meeste organische moleculen, is niet het enige element dat fullerenen en nanobuisjes vormt. Van anorganische fullereenachtige nanodeeltjes is aangetoond dat ze een uitstekend smeergedrag hebben.

Met financiering van het project 'Fullerene-gebaseerde kansen voor robuuste engineering:het maken van geoptimaliseerde oppervlakken voor tribologie' (Foremost), wetenschappers ontwikkelden coatings en smeermiddelen op basis van nanodeeltjes die zijn samengesteld uit IFLM's.

Wetenschappers hebben voorgevormde IFLM's opgenomen in het depositieproces, smeermiddel of verf en vormden ook de IFLM's in situ tijdens het depositieproces.

Volledige karakterisering van chemische, structurele en mechanische eigenschappen maakten opheldering mogelijk van IFLM-smeringmechanismen en een dieper begrip voor een beter toekomstig ontwerp en toepassing.

In aanvulling, onderzoekers hebben belangrijke input geleverd met betrekking tot gezondheid en veiligheid met betrekking tot de IFLM's.

De enorme verscheidenheid aan coatings en smeermiddelen die door Foremost zijn ontwikkeld, hebben de wrijving bij glijtests aanzienlijk verminderd, indrukwekkend beter presteren dan de huidige state-of-the-art alternatieven.

Ze presteerden ook goed in het verminderen van fretting-moeheid, slijtage veroorzaakt door schuifspanning of trillingen op contactpunten tussen twee delen onder zware belasting. Dit resultaat is van bijzonder belang voor de lucht- en ruimtevaartindustrie.

De belangrijkste smeermiddelen op basis van nieuwe moleculen van het fullereen-type zijn breed toepasbaar. Ze moeten de onderhoudskosten en uitvaltijd helpen verminderen en de levensduur van een groot aantal machines en componenten verlengen.