Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

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


Lisätietoja

Lasse Makkonen
Johtava tutkija
020 722 4914

 

 

Lisätietoja

Lasse Makkonen
Johtava tutkija
020 722 4914