Los investigadores de Johns Hopkins utilizan la supercomputadora Expanse para explorar las causas de la fricción

7 de junio de 2023

7 de junio de 2023: Leonardo Da Vinci, un artista, científico e inventor reconocido por muchos por sus famosas obras, como la Mona Lisa y la creación de Adán, hizo varias contribuciones a la sociedad humana, incluidos diseños de bocetos para el rodamiento de bolas (un rodamiento). dispositivo utilizado para crear espacio entre las partes móviles). Su concepción del dispositivo fue una forma de reducir la fricción de un eje giratorio en su diseño para un helicóptero, otra creación del hombre del Renacimiento.

Ahora, varios cientos de años después, los investigadores que entienden más sobre la fricción todavía se preguntan cómo y por qué existe entre superficies aparentemente lisas.

Para abordar esta pregunta, un equipo de académicos de ingeniería de la Universidad Johns Hopkins utilizó la supercomputadora Expanse en el Centro de Supercomputadoras de San Diego en UC San Diego para crear simulaciones para modelar la fricción entre dos superficies rugosas recubiertas con ácidos grasos. Las simulaciones de Expanse mostraron que las uniones entre los picos de las superficies rugosas originales controlaban lo que se denomina "envejecimiento por fricción": el aumento de la fricción cuando dos superficies en contacto están en reposo.

La investigación de vanguardia de los científicos combinó experimentos de fricción, simulaciones moleculares y un modelo teórico multiescala para examinar los mecanismos moleculares que subyacen al envejecimiento por fricción estructural y su respuesta de fricción transitoria a escala macroscópica.

Su estudio se publicó en un artículo titulado "De contactos moleculares a multiasperidad: cómo la aspereza salva la brecha de la escala de fricción en la Nano de la Sociedad Química Estadounidense".

"Cuando simulamos esta situación a nivel de nanoescala, nos sorprendió mucho que la rugosidad original de la superficie a nanoescala marcara la diferencia, no solo los ácidos grasos. Piense en una sartén: es una superficie aparentemente lisa porque tiene un revestimiento hacerlo de esta manera, pero a nivel de nanoescala, esta sartén es áspera, ya que no es posible hacer que la superficie sea completamente lisa", explicó Lucas Frerot, académico del equipo de Johns Hopkins.

Puede leer más sobre esta historia aquí (publicada el 29 de marzo de 2023): La supercomputadora Expanse ayuda a los investigadores a comprender qué causa la fricción entre las superficies lisas.

Fuente: ACCESO