Lowering of Friction in Monolayers of Mixed Alkanes

Vasko, A. A.; Kutsenko, V. Ye.; Marchenko, Alexandr; Braun, O. M.

doi:10.1007/s11249-019-1163-x

Cited by 7 publications

(4 citation statements)

References 15 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Furthermore, the adsorption characteristics of n-alkanes may serve as a model system for more complex long-chain molecules such as polymers and biomolecules. Finally, self-assembled n-alkane layers find important applications in lubrication, 19,20 surface passivation, 21,22 and molecular templating. 23−26 Scanning tunneling microscopy (STM) is particularly well suited to study the adsorption patterns of n-alkanes on solid surfaces.…”

Section: ■ Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Chiral Adsorption Conformations of Long-Chain n-Alkanes Induced by Lattice Mismatch

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

The adsorption and self-assembly of n-alkanes on graphite finds value in applications related to lubrication and surface passivation, but is also of fundamental importance in the study of molecule/substrate interactions. Their adsorption is classically described by Groszek's model of commensurate registry, which is confirmed by high-resolution scanning tunneling microscopy studies. Nonetheless, the role of the chain length-dependent lattice mismatch between n-alkanes and graphite has not been considered. Here, a systematic study of various length n-alkanes at the liquid/graphite interface reveals the existence of a stability limit for the classical straight chain conformation postulated by Groszek's model. Once the critical length is reached, the increasing lattice mismatch induces a swerved chain conformation that is chiral. Experimentally, as well as computationally, the crossover from a straight to a swerved chain conformation is determined to be between 40 and 50 carbon atoms.

show abstract

Section: ■ Introductionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Chiral Adsorption Conformations of Long-Chain n-Alkanes Induced by Lattice Mismatch

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…This has made it impossible to determine the impact of each factor individually. The following studies have been done for the first time on atomically flat surfaces covered with ordered monolayer films with established component composition [8,9] and predictable changes in their tribological properties [7,[9][10][11].…”

mentioning

confidence: 99%

Studying the Tribological Properties of n-alkanes Monolayer Films on Atomic Flat Surface of Gold

Vasko¹,

Marchenko²,

Наумовец³

et al. 2019

Sci. innov.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Introduction. The establishment of regularities of the microcontact interaction in the friction interface formed by two moving bodies is an important step towards the creation of new classes of materials with predefined physicochemical properties. The relative motion of interacting surfaces inevitably results in wearing contact areas (microcontacts) of these surfaces, i.e. leads to the formation of fragments caused by destruction of more elastic material. Problem Statement. The destruction of the interface decreases significantly by applying lubricant films to the contact area. In the case of dry friction (no lubricant), the description of the contact area is a practically solved problem (the Hertz and the Johnson-Kendal-Roberts contact theories), while the presence of lubricant complicates significantly this problem, because one shall consider the rheological component of friction and the interaction of interfaces. In addition, the overwhelming majority of tribological studies were carried out using imperfect (rough) surfaces and lubricant films with uncertain component composition, thickness, and structure. Purpose. To establish the influence of the structure of self-assembling n-alkanes monolayers on their tribological properties in the frictional interface. Materials and Methods. The atomically flat surface of gold and one-component monolayer films of n-alkanes (C n H 2n+2 , n = 14, 16, 48, 50, 60). are used as materials. The scanning tunneling microscopy method is used to establish the structure of self-assembled monolayers on the gold surface as well as to control their destruction before and after the tribological measurements. The kinetic coefficient of friction μ ko of interfaces have been studied using a magnetic levitation tribometer. Results. The nonmonotonic dependence of kinetic friction coefficient μ ko on the length of n-alkane molecule has been experimentally established. Conclusions. The kinetic friction coefficient μ ko has been established to abnormally decrease for the n-alkanes with "magic length" (n times 16). K e y w o r d s : coefficient of friction, atomically flat surfaces, monolayer films of n-alkanes, and friction force.

show abstract

“…Саме це унеможливлювало визначення впливу кожного з факторів окремо. Ниж ченаведені дослідження вперше виконували на атомно-гладких поверхнях, вкритих упорядкованими моношаровими плівками із встановленим компонентним складом [8,9] та прогнозованою зміною їх трибологiчних властивостей [7,[9][10][11].…”

unclassified

Studying the Tribological Properties of n-alkanes Monolayer Films on Atomic Flat Surface of Gold

Vasko¹,

Marchenko²,

Наумовец³

et al. 2019

Nauka innov.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Вступ. Встановлення закономірностей взаємодії мікроконтактів в інтерфейсі тертя, утвореного двома рухомими тілами, є важливим кроком для створення нових класів матеріалів з визначеними фізико-хімічними властивостями. При відносному русі взаємодіючих поверхонь неминуче відбувається зношування їх контактуючих ділянок (мікроконтактів), в результаті чого в iнтерфейсi тертя виникають уламки, спричиненi руйнуванням бiльш еластичного матерiалу.Проблематика. Ступінь руйнування інтерфейсу суттєво зменшується при додаванні мастильних плівок в місці контакту. Якщо за умов сухого тертя (без мастила) аналіз місця контакту є практично вирішеною задачею (модель контактної взаємодії Герца, Джонсона-Кендала-Робертса), то при наявності мастила ця задача істотно ускладнюється через необхідність врахування фактору реологічної складової тертя та фактору інтерфейсної взаємодії. Окрім того, переважну більшість трибологічних досліджень виконано на недосконалих (шорстких) поверхнях з використанням мастильних плівок з невизначеними компонентним складом, товщиною і структурою.Мета. Встановлення впливу структури самовпорядкування моношарових плівок на їх трибологічні властивості в інтерфейсі тертя n-алкан/атомно-гладка поверхня.Матеріали й методи. Використано атомно-гладкі поверхні золота та однокомпонентні змащувальні моношаро ві плівки n-алканів (C n H 2n+2 , n = 14, 16, 48, 50, 60). Для встановлення структури самовпорядкування плівок на поверхні золота і контролю ступеню їх руйнування до і після трибологічних вимірювань застосовано сканувальну тунельну мікроскопію. Кiнетичний коефiцiєнт тертя μ ko інтерфейсів виміряно за допомогою магнітного левітаційного три бометра.Результати. Експериментально встановлено немонотонну залежнiсть коефiцiєнта тертя μ ko вiд довжини молекул змащувальних плівок.Висновки. Встановлено, що для n-алканів з «магічною довжиною» (n кратне 16) μ ko аномально зменшується.К л ю ч о в і с л о в а: коефіцієнт тертя, атомно-гладкі поверхні, моношарові плівки n-алканів, сила тертя.

show abstract

Lowering of Friction in Monolayers of Mixed Alkanes

Cited by 7 publications

References 15 publications

Chiral Adsorption Conformations of Long-Chain n-Alkanes Induced by Lattice Mismatch

Chiral Adsorption Conformations of Long-Chain n-Alkanes Induced by Lattice Mismatch

Studying the Tribological Properties of n-alkanes Monolayer Films on Atomic Flat Surface of Gold

Studying the Tribological Properties of n-alkanes Monolayer Films on Atomic Flat Surface of Gold

Contact Info

Product

Resources

About