VTT:n tutkija löysi kitkalle uuden selityksen
Kitka kuuluu sovelletun fysiikan tärkeimpiin ilmiöihin, jonka syitä tutkittu satoja vuosia. Tähän asti on ollut tiedossa, että kitkaan vaikuttaa usein mekaaninen kulumisvastus tai nesteen aiheuttama voitelu, mutta liikekitkan varsinainen perussyy on ollut tuntematon. VTT:n johtava tutkija, dosentti Lasse Makkonen esittää nyt selityksen aiemmin tuntemattomalle, kiinteiden kappaleiden väliselle liikekitkalle. Teorian mukaan kitkan suuruus liittyy materiaalien pintaenergiaan.
Kitkan vaikutus moniin arkipäivän ilmiöihin, kuten energiankulutukseen on huomattava. Lasse Makkosen mallin perusteella on mahdollista ensimmäistä kertaa laskea kvantitatiivisesti materiaalien kitkakertoimia.
Lasse Makkosen teorian mukaan kitkan suuruus liittyy materiaalien pintaenergiaan. Kitka syntyy nanomittakaavan kontakteissa, uuden pinnan muodostumisen seurauksena. Teoria selittää kitkan ja kitkalämmityksen mekanismin kuivissa kosketuksissa, ja sitä voidaan käyttää eri materiaalien kitkakertoimen laskennalliseen määrittämiseen esimerkiksi tilanteissa, joissa kaksi pintaa hankaa vastakkain ilman väliainetta. Malli avaa myös mahdollisuuden manipuloida kitkaa valitsemalla pintamateriaaleja tai voitelevien kerrosten materiaaleja niiden välisten pintaenergioiden perusteella.
Makkosen liikekitkaa koskeva artikkeli ilmestyi American Institute of Physics järjestön AIP Advances -lehdessä. Tutkimusta rahoittivat Suomen Akatemia ja Jenny ja Antti Wihurin rahasto.
Linkki artikkeliin A thermodynamic model of sliding friction: http://aipadvances.aip.org/resource/1/aaidbi/v2/i1/p012179_s1
Lisätietoja:
Lasse Makkonen,
Johtava tutkija
puh. 020 722 4914
lasse.makkonen@vtt.fi
Lisätietoja VTT:stä:
Olli Ernvall
Viestintäjohtaja
Puh. 020 722 6747
olli.ernvall@vtt.fi
www.vtt.fi
________________________________________________________________________________________________________
VTT - 70 vuotta teknologiaa yhteiskunnan ja elinkeinoelämän hyväksi
VTT (Teknologian tutkimuskeskus VTT) on kansainvälisesti verkottunut, moniteknologinen tutkimuskeskus, joka tuottaa asiakkailleen korkeatasoisia teknologisia ratkaisuja ja innovaatiopalveluja. VTT lisää asiakkaidensa kansainvälistä kilpailukykyä ja edistää näin yhteiskunnan kestävää kehitystä, työllisyyttä ja hyvinvointia. VTT:llä työskentelee 3100 eri alojen asiantuntijaa. VTT:n liikevaihto on 290 M€. VTT:n päätoimipisteet ovat Espoossa, Tampereella, Oulussa ja Jyväskylässä.
Lue ja katso lisää VTT:n historiasta ja visiosta 2020.
Avainsanat: