Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

INTERCalation Effects on Friction Properties of Two-dimensional (2D) Materials - MXene

Opis projektu

Systemy mechaniczne pozbawione tarcia oparte na nanomateriałach 2D

Niemal jedna czwarta energii zużywanej na świecie jest tracona wskutek tarcia i zużycia mechanicznego, co każdego roku generuje straty rzędu bilionów euro w gospodarce światowej. Podczas gdy stosowanie standardowych smarów ma na celu zaspokojenie dzisiejszych wysokich wymagań przemysłowych, rodzina ultracienkich nanomateriałów 2D zwanych MXenami zapewnia poślizg praktycznie pozbawiony tarcia i niezwykłą wytrzymałość mechaniczną pod ekstremalnym ciśnieniem. Jednak sposób, w jaki te materiały zachowują się na poziomie atomowym podczas szybkiego ruchu, nadal nie został w pełni poznany. Zespół projektu INTERCEPT-ME, realizowanego przy wsparciu z działań „Maria Skłodowska-Curie”, połączy monitorowanie spektroskopowe w czasie rzeczywistym, pomiary tarcia w nanoskali oraz symulacje molekularne w czasie rzeczywistym, aby odkryć, w jaki sposób te niewielkie struktury rozpraszają energię. Wyniki projektu stworzą nowe możliwości do opracowania wysokowydajnych, zrównoważonych smarów dla silników i układów przekładniowych nowej generacji.

Cel

Efficient lubrication continues to be a critical technological challenge, with profound economic and environmental consequences. Friction and wear are responsible for nearly 23% of global energy consumption each year, resulting in economic losses of approximately €2.5 trillion worldwide. To address this, the development of high-performance lubricants based on emerging two-dimensional (2D) materials is essential, with MXenes, a family of 2D transition metal carbides and nitrides, offering significant advantages. MXenes exhibit outstanding properties, including ultra-low friction, superlubricity under extreme conditions, and remarkable mechanical strength. Their distinctive surface chemistry and ability to intercalate a wide range of molecular species enable tunable tribological performance, facilitating efficient friction reduction. Despite their potential, major scientific gaps hinder the rational design of MXene-based lubricants. The fundamental mechanisms by which intercalated molecules influence friction, energy dissipation, tribochemical reactions, and interlayer sliding dynamics remain largely unexplored. Current studies predominantly rely on empirical approaches or macroscale tribometry, lacking detailed nanoscale insights and quantitative structure-property relationships specific to MXenes. Additionally, the time-dependent tribochemical evolution at buried interfaces during sliding is poorly understood. This proposal seeks to overcome these limitations through a comprehensive multi-scale investigation, integrating real-time spectroscopic monitoring, nanoscale friction measurements, and reactive molecular dynamics simulations. The main objectives are to uncover the atomic-level mechanisms of intercalant behavior, establish clear structure-property relationships. The expected outcome is a significant advancement in sustainable, high-performance lubricants tailored for critical applications such as engine and gear lubrication systems.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2025-PF

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

KARLSRUHER INSTITUT FUER TECHNOLOGIE
Wkład UE netto
€ 217 965,12
Adres
KAISERSTRASSE 12
76131 Karlsruhe
Niemcy
Region
Baden-Württemberg Karlsruhe Karlsruhe, Stadtkreis
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
Brak danych