İki metal yüzey birbirine dokunarak kaydığında, sürtünme ve aşınmaya yol açan bir dizi karmaşık olgu meydana geliyor: Genelde metalleri meydana getiren ufak kristalli bölgeler şekil bozulmasına, bükülmeye veya kırılmaya uğrayabiliyor ve hatta birleşebiliyorlar. Endüstrinin bu gibi etkileri anlaması büyük önem taşıyor. Sonuçta, aşınma işlemi makineleri bozup büyük bir masrafa neden olabilir.
Genelde iki yüzey birbirlerine ne kadar hızlı sürtünürse, aşınma da o kadar fazla olur. Fakat bir merminin namludan çıkış hızına benzeyen son derece yüksek hızlarda, bu işlem tersine dönebiliyor: Belli bir hızın üzerinde aşınma tekrar azalıyor. Şaşırtıcı ve mantığa aykırı görünen bu durum Viyana Teknik Üniversitesi Sürtünme Bilimi Araştırma Birimi, Avusturya Sürtünme Bilimi Mükemmeliyet Merkezi ve Londra Imperial College üniversitesinde çalışan araştırmacıların yürüttüğü sanal bilgisayar canlandırmalarıyla açıklanmış.
Yüksek perfomanslı bilgisayarlarda canlandırma
Sürtünme Bilimi Araştırma Birimi’nde çalışan Stefan Eder, “Geçmişte sürtünme ve aşınma işlemleri sadece deneylerle incelenebiliyordu” diyor. “Süperbilgisayarlar ise son yıllarda malzeme yüzeyindeki yüksek derecede karmaşık süreçleri atomik ölçekte modelleyebileceğimiz kadar güçlü hale geldi.”
Stefan Eder ve araştırma takımı, çeşitli metal alaşımlarını bilgisayarda yeniden canlandırmış. Katı düzenli ve kusursuz bir atom dizilimine sahip mükemmel tekli kristaller olmayan bu alaşımlar, gerçeğe çok daha fazla benziyor. Geometrik yönden karmaşık dizilimli bu küçük kristaller, birbirlerinden farklı yönlere sapabiliyor ve malzemede kusurlar ortaya çıkarıyorlar. “Tüm bu kusurlar sürtünme ve aşınmada belirleyici bir etki meydana getirdiğinden büyük önem taşıyorlar” diyor Stefan Eder. “Eğer bilgisayarda mükemmel bir metal canlandıracak olsaydık, sonucun gerçeklerle pek alakası olmazdı.”
Bulgular Applied Materials Today bülteninde sunuldu.
Kaynak: Viyana Teknoloji Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
