Un team di ingegneri di microsistemi dell’Université de Lyon, École Centrale de Lyon, ha sviluppato un metodo per creare la quantità desiderata di attrito tra due superfici piane senza ricorrere alla matematica. Il loro progetto è riportato sulla rivista Science . Viacheslav Slesarenko e Lars Pastewka, entrambi dell'Università di Friburgo, hanno pubblicato un articolo su Perspective nello stesso numero della rivista, delineando il lavoro svolto dal team in Francia.
L'attrito, la resistenza prodotta quando due materiali vengono pressati e spostati l'uno contro l'altro, è diventato un fattore importante nella progettazione delle moderne proprietà elettroniche. Dall'attrito provocato dallo scorrimento di un dito sullo schermo del telefono ai sensori in fase di sviluppo per le mani dei robot, l'attrito, la sua misurazione e controllo sono diventati una grande preoccupazione per gli ingegneri elettronici.
Sfortunatamente, nonostante la sua ubiquità, il calcolo dei coefficienti di attrito è ancora una sfida a causa del gran numero di caratteristiche dei singoli materiali. In questo nuovo sforzo, i ricercatori francesi hanno trovato un modo più rapido per ottenere la quantità di attrito desiderata tra due oggetti piatti.
La maggior parte dell'attrito tra due superfici piane è dovuto alle proiezioni sull'una o sull'altra superficie. Quando piccoli urti su una superficie entrano in collisione con quelli su un'altra, devono superarsi l'un l'altro per consentire lo scivolamento. Il lavoro innovativo del team ha comportato la creazione di un tipo di superficie piana con protuberanze regolabili.
Per creare la loro superficie, il gruppo di ricerca ha utilizzato un elastomero simile alla gomma, che descrivono come una metainterfaccia grazie alle sue protuberanze regolabili, ciascuna delle quali può essere regolata individualmente in altezza. Modificando l'altezza dei dossi, il team è stato in grado di alterare la quantità di attrito prodotto quando un'altra superficie piana veniva premuta contro di essa e poi fatta scivolare su un lato. I ricercatori hanno scoperto che regolando l'altezza delle protuberanze in modo sistematico, potevano individuare la quantità di attrito desiderata.
Hanno testato la loro metainterfaccia posizionandovi sopra una lastra di vetro, esercitando pressione e quindi facendola scorrere da un lato e poi dall'altro. Utilizzando questo approccio, hanno scoperto che non solo potevano creare materiali con il grado di attrito desiderato, ma anche dimostrare diverse leggi di attrito.
Ulteriori informazioni: Antoine Aymard et al, Progettazione di metainterfacce con leggi di attrito specificate, Scienza (2024). DOI:10.1126/science.adk4234
Viacheslav Slesarenko et al, La strada accidentata verso il controllo dell'attrito, Scienza (2024). DOI:10.1126/science.adn1075
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