Programmierbare Reibung - Entwicklung von stimuli-responsiven Tribosystemen auf Basis ionischer Flüssigkeitsgemische

Eine wichtige Herausforderung bei tribologischen Systemen ist die Überwachung und aktive Beeinflussung der Reibung durch einen nicht-mechanischen Stimulus. Die Verwendung eines elektrischen Impulses in Kombination mit ionischen Flüssigkeiten (ILs) bzw. deren Mischungen (ILMs) als Schmiermittel wurde als vielversprechende Option für die aktive Reibungskontrolle identifiziert. Bei der Schmierung zweier metallischer Reibpartner mit ILs oder ILMs kann das Anlegen eines elektrischen Potentials zu einer dauerhaften Änderung des Reibungskoeffizienten führen. Durch die Ladung an der Oberfläche wird oberflächennah eine molekulare Anordnung der Ionen durch Adsorption erzeugt. Die Qualität und Quantität der Reibwertunterschiede kann durch die Oberflächenladungsdichte, aber auch durch die Größe und elementare Zusammensetzung der Anionen beeinflusst und gezielt gesteuert werden. Zudem konnte das Tribosystem mit einem Tribo-Regler gekoppelt werden, sodass voreingestellte Reibwerte im Laufe der Zeit automatisch angepasst werden konnten. Hierbei wurden reversible Programmierungen des Reibwerts von bis zu ±230 % erreicht. Auch wurde die technische Kompatibilität der ILMs in Kugellagern getestet.