Lähetä linkki
VTT:n tutkija löysi kitkalle uuden selityksen
28.03.2012
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