Les machines à pièces coulissantes et roulantes sont pratiquement omniprésentes. Un financement européen a permis aux chercheurs de développer des revêtements et des lubrifiants haute performance basés sur une nouvelle classe de molécules pour réduire considérablement l'usure.

Les pièces mobiles en contact avec d'autres composants doivent être lubrifiées pour réduire la friction et l'usure. Heures supplémentaires, les performances et l'efficacité de la machine sont diminuées avec des augmentations simultanées du temps et des coûts de maintenance, et diminue la durée de vie de la machine ou de la pièce.

Les lubrifiants industriels conventionnels sont généralement à base d'huile et peuvent causer des dommages considérables à l'environnement s'ils ne sont pas éliminés correctement.

Des chercheurs européens ont cherché à développer des revêtements composites innovants pour les pièces mobiles afin de réduire la friction et de prolonger la durée de vie opérationnelle ainsi que de réduire la maintenance et l'impact environnemental. Ils se sont concentrés sur l'utilisation de matériaux inorganiques de type fullerène (IFLM).

Les fullerènes sont une classe de molécules « creuses » entièrement composées de carbone et identifiées pour la première fois en 1985. Buckyballs, la variété sphérique avec une formation de liaison ressemblant au motif d'un ballon de football, et buckytubes, nanotubes de carbone, ont reçu beaucoup d'attention depuis lors en raison de leurs propriétés chimiques et physiques uniques.

Il s'avère que le carbone, le composant principal de la plupart des molécules organiques, n'est pas le seul élément à former des fullerènes et des nanotubes. Il a été démontré que les nanoparticules inorganiques de type fullerène ont un excellent comportement lubrifiant.

Avec le financement du projet « Opportunités basées sur le Fullerene pour une ingénierie robuste :fabrication de surfaces optimisées pour la tribologie » (Foremost), les scientifiques ont développé des revêtements et des lubrifiants basés sur l'incorporation de nanoparticules composées d'IFLM.

Les scientifiques ont incorporé des IFLM préformés dans le processus de dépôt, lubrifiant ou peinture et a également formé les IFLM in situ pendant le processus de dépôt.

Caractérisation complète des produits chimiques, les propriétés structurelles et mécaniques ont permis d'élucider les mécanismes de lubrification de l'IFLM et de mieux comprendre pour une meilleure conception et application future.

En outre, les enquêteurs ont fourni des informations importantes concernant la santé et la sécurité en ce qui concerne les IFLM.

La grande variété de revêtements et de lubrifiants développés par Foremost a considérablement réduit les frottements lors des tests de glissement, surpassant de manière impressionnante les alternatives de pointe actuelles.

Ils étaient également très performants dans la réduction de la fatigue due au fretting, usure induite par cisaillement ou vibration aux points de contact entre deux pièces sous forte charge. Ce résultat est particulièrement important pour l'industrie aérospatiale.

Les lubrifiants Foremost basés sur de nouvelles molécules de type fullerène ont une large application. Ils devraient contribuer à réduire les coûts de maintenance et les temps d'arrêt, ainsi qu'à prolonger la durée de vie opérationnelle d'une pléthore de machines et de composants.