일본 국립재료과학연구소(NIMS) 연구팀이 친환경{0}}마찰 저마찰 산화아연(ZnO) 소재를 활용한 코팅 기술을 개발했습니다. 베어링 볼에 적용하면 이 소재는 낮은-마찰 특성을 유지하여 베어링의 마찰 계수를 약 1/3-줄입니다.
악화되는 지구 환경 및 에너지 문제를 해결하려면 엔진과 같은 구동 메커니즘의 마찰을 줄여야 합니다. 기계 구동 구성요소는 엔진 작동 중에 극도로 뜨거워지므로 이러한 환경에서 사용되는 모든 마찰 감소 기술은-내열성이 있어야 합니다.-
연구자들은 마찰-감소 및 내열{1}} 기능이 있는 ZnO에 중점을 두고 나노 규모의 기본 마찰 감소 메커니즘을 식별했습니다. 나노기술을 활용하여 재료의 결정 방향을 제어하여 저-마찰 ZnO 코팅을 적용하는 기본 기술을 개발했습니다. 이를 상업용 고성능 베어링에 적용하여-구체적으로 베어링 볼을 코팅하고 케이지 내 볼의 회전을 통해 ZnO 결정 방향을 제어함으로써-마찰 계수를 약 1/3로 줄이는 데 성공했습니다-.
그 결과 베어링은 소형 제트 엔진에 통합되어 연료 소비량을 1% 절감했습니다. 또한 연구원들은 연료 공급이 부족한 비상 상황에 사용할 수 있도록 발전기를 소형화하는 작업을 진행했습니다. 그들은 ZnO{3}} 코팅 베어링이 장착된 소형 제트 엔진 발전기를 성공적으로 개발했습니다. 무게는 약 40kg입니다.-성인 두 명이 휴대할 수 있습니다.-이 장치는 8,000W의 전력을 생성하며 이는 두 가구의 전기 수요를 충족하기에 충분합니다.
이 저-마찰 ZnO 코팅은 베어링뿐만 아니라 에너지 효율성과 마찰 감소가 필요한 모든 기계 구동 부품에도 적합합니다. 실내 온도부터 고열까지, 오일 환경, 진공 환경, 대기 환경 등 광범위한 조건에서 사용할 수 있을 정도로 다재다능합니다.
