(Phys.org) —Le caratteristiche di attrito delle superfici nanostrutturate non possono essere completamente descritte dalla struttura delle leggi di attrito di Amontons, secondo una nuova ricerca dell'Università di Bristol, pubblicato in ACS Nano .

Le superfici nanostrutturate sono sempre più utilizzate nei moderni dispositivi miniaturizzati, dove caratteristiche di superficie nanometriche con geometria e dimensioni ben definite sono incorporate per funzionalità e proprietà su misura. È quindi di fondamentale importanza comprendere le proprietà di attrito di tali superfici nanostrutturate.

Al fine di valutare i dati di attrito ottenuti su superfici nanostrutturate, gli scienziati hanno finora fatto ricorso alle leggi dell'attrito descritte dal fisico francese Guillaume Amontons nel 1699 - in particolare il concetto di coefficiente di attrito (cioè, il rapporto tra attrito e carico applicato) ideato per interpretare il comportamento fenomenologico macroscopico di attrito delle superfici di sfregamento.

Dal violino ai terremoti, i comportamenti di attrito stick-slip sono molto diffusi nei fenomeni macroscopici. Utilizzando una punta AFM (microscopio a forza atomica) di dimensioni nanometriche per eseguire la scansione su una superficie nanodotata, i ricercatori di Bristol hanno rivelato instabilità da attrito stick-slip in tutti i regimi di velocità e carico studiati. È stata trovata una dipendenza lineare tra l'ampiezza sf di queste oscillazioni di attrito e il carico applicato, che porta alla definizione della pendenza come coefficiente di ampiezza stick-slip (SSAC).

Gli scienziati propongono quindi che le caratteristiche di attrito delle superfici nanostrutturate non possano essere completamente descritte dalla struttura delle leggi di attrito di Amontons, e che sono richiesti parametri aggiuntivi (ad esempio sf e SSAC) quando il loro attrito, le proprietà di lubrificazione e usura sono considerazioni importanti nei relativi nanodispositivi.