Un equipo de investigación del Instituto Nacional de Ciencia de Materiales (NIMS) de Japón ha desarrollado una tecnología de recubrimiento que utiliza material de óxido de zinc (ZnO) ecológico-y de baja-fricción. Cuando se aplica a bolas de rodamientos, este material conserva sus propiedades de baja-fricción, lo que reduce el coeficiente de fricción del rodamiento en aproximadamente un-tercio.
Para abordar los crecientes problemas ambientales y energéticos globales es necesario reducir la fricción en los mecanismos de propulsión, como los motores. Dado que los componentes mecánicos de transmisión se calientan mucho durante el funcionamiento del motor, cualquier tecnología de reducción de fricción-utilizada en dichos entornos también debe ser resistente al calor-.
Los investigadores se centraron en el ZnO por sus capacidades-reductoras de la fricción y{1}}resistentes al calor, e identificaron el mecanismo subyacente de reducción-de la fricción a nanoescala. Aprovechando la nanotecnología, desarrollaron una técnica fundamental para aplicar recubrimientos de ZnO de baja-fricción controlando la orientación del cristal del material. Al aplicar esto a rodamientos comerciales de alto-rendimiento-específicamente recubriendo las bolas del rodamiento y controlando la orientación del cristal de ZnO mediante la rotación de las bolas dentro de la jaula-el equipo redujo con éxito el coeficiente de fricción en aproximadamente un-tercio.
Los rodamientos resultantes se integraron en un pequeño motor a reacción, logrando una reducción del 1% en el consumo de combustible. Además, los investigadores trabajaron en la miniaturización de generadores para su uso en emergencias donde el suministro de combustible podría ser escaso. Desarrollaron con éxito un pequeño generador de motor a reacción equipado con cojinetes recubiertos de ZnO-; Con un peso aproximado de 40 kg-lo que la hace portátil para dos adultos-la unidad genera 8000 W de potencia, suficiente para satisfacer las necesidades eléctricas de dos hogares.
Este recubrimiento de ZnO de baja-fricción es adecuado no solo para rodamientos sino también para cualquier componente de accionamiento mecánico que requiera eficiencia energética y reducción de la fricción. Es lo suficientemente versátil para su uso en una amplia gama de condiciones, incluidas temperaturas desde el nivel ambiente hasta altas temperaturas, así como en entornos atmosféricos, de vacío y de aceite.
