Le macchine con parti scorrevoli e rotanti sono praticamente onnipresenti. I finanziamenti europei hanno consentito ai ricercatori di sviluppare rivestimenti e lubrificanti ad alte prestazioni basati su una nuova classe di molecole per ridurre significativamente l'usura.

Le parti mobili a contatto con altri componenti devono essere lubrificate per ridurre l'attrito e l'usura. Col tempo, le prestazioni e l'efficienza della macchina diminuiscono con il contemporaneo aumento dei tempi e dei costi di manutenzione, e diminuisce la durata della macchina o della parte.

I lubrificanti industriali convenzionali sono generalmente a base di olio e possono causare notevoli danni all'ambiente se non smaltiti correttamente.

I ricercatori europei hanno cercato di sviluppare rivestimenti compositi innovativi per le parti mobili per ridurre l'attrito e prolungare la vita operativa, oltre a ridurre la manutenzione e l'impatto ambientale. Si sono concentrati sull'uso di materiali inorganici simili al fullerene (IFLM).

I fullereni sono una classe di molecole "vuote" composte interamente da carbonio e identificate per la prima volta nel 1985. Buckyballs, la varietà sferica con formazione di legame che ricorda il modello su un pallone da calcio, e buckytubes, nanotubi di carbonio, da allora hanno ricevuto una grande attenzione per le loro proprietà chimiche e fisiche uniche.

Si scopre che il carbonio, il componente principale della maggior parte delle molecole organiche, non è l'unico elemento a formare fullereni e nanotubi. È stato dimostrato che le nanoparticelle inorganiche simili al fullerene hanno un eccellente comportamento lubrificante.

Con il finanziamento del progetto "Foremost" "Opportunità basate su Fullerene per un'ingegneria robusta:realizzazione di superfici ottimizzate per la tribologia", gli scienziati hanno sviluppato rivestimenti e lubrificanti basati sull'incorporazione di nanoparticelle composte da IFLM.

Gli scienziati hanno incorporato IFLM preformati nel processo di deposizione, lubrificante o vernice e ha anche formato gli IFLM in situ durante il processo di deposizione.

Caratterizzazione completa di sostanze chimiche, le proprietà strutturali e meccaniche hanno consentito di chiarire i meccanismi di lubrificazione IFLM e una comprensione più approfondita per una migliore progettazione e applicazione future.

Inoltre, i ricercatori hanno fornito importanti input in materia di salute e sicurezza rispetto agli IFLM.

L'enorme varietà di rivestimenti e lubrificanti sviluppati da Foremost ha ridotto significativamente l'attrito nei test di scorrimento, superando in modo impressionante le attuali alternative all'avanguardia.

Erano anche performanti nel ridurre l'affaticamento da sfregamento, usura indotta da sollecitazioni di taglio o vibrazioni nei punti di contatto tra due parti sottoposte a carichi pesanti. Questo risultato è di particolare importanza per l'industria aerospaziale.

I principali lubrificanti basati su nuove molecole di tipo fullerene hanno un'ampia applicazione. Dovrebbero aiutare a ridurre i costi di manutenzione e i tempi di fermo, oltre a prolungare la vita operativa di una pletora di macchine e componenti.