Nanotribologia

La nanotribologia è lo studio della tribologia su scala nanometrica. Tale studio ha due scopi principali: spiegare ad un livello fondamentale le leggi dell’attrito e definire le proprietà nanoscopiche dello stesso, per supportare le nanotecnologie in fase di sviluppo.

L’idea principale si sviluppò a partire dai lavori di Tomlinson, considerando la dissipazione energetica dell’attrito su scala microscopica come dovuta a onde elastiche derivanti dai moti di vibrazione del materiale. Tale ipotesi fu verificata sperimentalmente negli anni ’90, grazie ai lavori di Jacqueline Krim, in particolare grazie ad un esperimento condotto nel 1991 su un film monoatomico di kripton. In generale, si arrivò a distinguere due principali meccanismi di dissipazione atomica dell’energia: il primo è la dissipazione dovuta all’eccitamento di fononi, mentre la seconda dipende dalle eccitazioni elettroniche. Mentre la prima aumenta con il numero di strati atomici, la seconda riguarda solamente gli strati più superficiali del materiale.

Gli studi nanotribologici sono fondamentali per le applicazioni, oramai diffusissime, dei sistemi miniaturizzati, come le memorie magnetiche dei computer e le micro e nano macchine, che sono estremamente sensibili a fenomeni di attrito e usura.