Ученые-биологи исследовали смазывающий вещество, используемое насекомыми для уменьшения трения в их экзоскелете, и установили, что его эффективность превосходит даже тефлон.
Тефлон — появление этого полимера стало одним из важнейших достижений современной химии. Благодаря превосходной химической и термической устойчивости, он нашел широкое применение в различных отраслях, включая промышленность, технику, медицину и электронику. Важной областью использования тефлона является смазка: его исключительно низкий коэффициент трения делает его эффективным антифрикционным материалом. Однако недавно немецкие ученые обнаружили вещество, превосходящее тефлон по своей скользкости. Об этом они сообщают в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Антифрикционные вещества широко распространены в живой природе. Их вырабатывают некоторые виды рыб, ускоряя движение в воде. Содержат такие компоненты и сочленения экзоскелета насекомых, иначе они быстро бы истерлись друг о друга. Константин Надеин и его коллеги из Кильского университета исследовали эти компоненты жуков-чернотелок Zophobas morio. Исследования показали, что лубрикант проникает через поры в панцире, формируя микроскопические нити диаметром около микрометра, а затем распределяется по поверхности при движении конечности.
Вещество представляет собой смесь белков, а его антифрикционные характеристики были определены с использованием стандартной методики. Исследователи измеряли усилие, необходимое для смещения одного стекла относительно другого, поместив вещество между двумя плоскими стеклами. Полученные данные показали, что смазка, выделяемая насекомыми, уменьшает трение более эффективно, чем даже тефлоновая смазка.
В настоящее время создание готового коммерческого продукта на основе этого вещества не представляется возможным. Производство белкового коктейля сопряжено со значительными трудностями и высокими затратами, поскольку его извлечение из жуков является дорогостоящим процессом. В связи с этим, исследователи стремятся разработать метод искусственного синтеза. В перспективе, такой лубрикант может стать заменой тефлона в критически важных областях применения.