ジョンズ・ホプキンスの研究者がExpanseスーパーコンピューターを使用して摩擦の原因を調査

2023 年 6 月 7 日

2023 年 6 月 7 日 — レオナルド・ダ・ヴィンチ – モナ・リザやアダムの創造などの有名な作品で多くの人に認められている芸術家、科学者、発明家 – は、ボール ベアリング (転がり軸受) のスケッチ設計を含む、人間社会にいくつかの貢献をしました。可動部品間にスペースを作成するために使用される装置)。 彼の装置の構想は、ヘリコプターの設計における回転軸の摩擦を軽減する方法でした。これもまた、ルネッサンスの男の創造物でした。

数百年が経った今でも、摩擦についてより深く理解している研究者たちは、一見滑らかに見える表面の間に摩擦がどのように、そしてなぜ存在するのかについて未だに頭を悩ませています。

この疑問に対処するために、ジョンズ・ホプキンス大学の工学学者チームは、カリフォルニア大学サンディエゴ校のサンディエゴ・スーパーコンピューター・センターのExpanseスーパーコンピューターを使用して、脂肪酸でコーティングされた2つの粗い表面間の摩擦をモデル化するシミュレーションを作成した。 Expanse のシミュレーションでは、元の粗い表面の頂点間の接合部が、いわゆる「摩擦老化」、つまり接触している 2 つの表面が静止しているときの摩擦の増加を制御していることが示されました。

科学者らの最先端の研究では、摩擦実験、分子シミュレーション、マルチスケール理論モデルを組み合わせて、構造摩擦老化の根底にある分子機構と巨視的スケールでのその過渡摩擦応答を調べました。

彼らの研究は、「分子接触から多面性接触へ: 米国化学会ナノにおける摩擦スケールギャップを粗さがどのように橋渡しするか」というタイトルの論文で発表されました。

「この状況をナノスケールレベルでシミュレーションしたところ、脂肪酸だけでなく、元のナノスケールの表面の粗さが違いを生んだことに非常に驚きました。フライパンを思い浮かべてください。コーティングが施されているため、表面は一見滑らかに見えます。しかし、ナノスケールレベルでは、表面を完全に滑らかにすることは不可能なので、この鍋は粗いです」とジョンズ・ホプキンス大学チームの学者、ルーカス・フレロー氏は説明した。

この話の詳細については、こちらで読むことができます (2023 年 3 月 29 日公開): Expanse スーパーコンピューターは、研究者が滑らかな表面間の摩擦の原因を理解するのに役立ちます。

出典：アクセス