Scorrere; forse alla fatica. "L'usura è così comune nei sistemi scorrevoli che ha acquisito quest'aria di inevitabilità, "dice Greg Sawyer, un professore di ingegneria meccanica all'Università della Florida che guida un team di ricercatori che sperano di ribaltare questa ipotesi. Sawyer e i suoi collaboratori sono riusciti a modificare il politetrafluoroetilene (PTFE), l'onnipresente, materiale già a basso attrito noto anche come Teflon, per renderlo "quasi un milione di volte più resistente all'usura". Applicando le lezioni apprese da questa e da altre storie di successo simili, i ricercatori stanno cercando di identificare, e poi eliminare, le origini atomiche e molecolari dell'usura. Se raggiungono il loro obiettivo, gli assemblaggi mobili come le sostituzioni articolari potrebbero durare, se non per sempre, poi almeno fino a quando i loro proprietari "non si saranno liberati di queste spoglie mortali".
Qualsiasi dispositivo con parti mobili, che si tratti di un tosaerba, una lavastoviglie, o una trasmissione - sperimenta attrito. "L'attrito è bello, cosa complessa" che sottrae energia ed efficienza ad un impianto, ma non lo fa, per impostazione predefinita, provocare usura, dice Sawyer. Le caratteristiche di un intero sistema, al contrario di qualsiasi proprietà intrinseca dei materiali di scorrimento, determinare quanta usura risulterà quando due superfici si muovono l'una sull'altra. Sawyer e il suo team hanno escogitato una serie di ipotesi per spiegare come le forze di attrito potrebbero strappare o frantumare frammenti di materiale in particolari sistemi di scorrimento. Una superficie potrebbe erodersi attraverso un lento riarrangiamento degli atomi e delle molecole; attraverso piccoli, eventi di rottura discreti che si sommano nel tempo; attraverso rari, ma catastrofico, eventi di scissione; o tramite altro, metodi sconosciuti. "Non abbiamo ancora quasi tutte le risposte, " dice Sawyer.
Per verificare le loro ipotesi, gli scienziati utilizzano microscopi a forza atomica per creare immagini su scala atomica delle superfici e utilizzano strumenti finemente sintonizzati per misurare le forze minuscole che si verificano quando i materiali scivolano l'uno contro l'altro. Una volta che i ricercatori hanno identificato un fattore che contribuisce all'usura del sistema, cercano di progettare un modo per fermarlo. Nel caso del PTFE a bassissima usura, i ricercatori hanno incorporato nanoparticelle di allumina nel polimero, che riduce drasticamente l'usura. E questo effetto non è limitato al PTFE. È stato dimostrato che altri compositi plastici riempiti di nanoparticelle mostrano un coefficiente di attrito di scorrimento ridotto, sebbene gli scienziati stiano ancora studiando i meccanismi precisi che determinano la riduzione dell'usura. Al Simposio AVS di Nashville, Ten., tenutasi dal 30 ottobre al 4 novembre Sawyer presenterà i risultati di una serie di sistemi a bassissima usura studiati nel suo laboratorio, compresi i polimeri, metalli, e ceramiche.
Altro che obsolescenza, l'usura è la prima causa di fine vita del prodotto, Note di Sawyer. Scienziati e ingegneri da Da Vinci in poi hanno esplorato modi per ridurlo al minimo, lui dice, e la sua squadra sta continuando la ricerca. Interrogato sul futuro, Sawyer immagina un mondo in cui una miriade di prodotti potrebbe non usurarsi mai:"Riesci a immaginare di avere solo un'auto? I sistemi a bassissima usura potrebbero cambiare tutto".
