Efecto de Carga Normal y Deformación Elástica sobre la Fricción Atómica

SERGIO JAVIER MANZI; SEBASTIAN CARRERA; ROLANDO BELARDINELLI; OCTAVIO JAVIER FURLONG

La Plata

Congreso; 102a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2017

Uno de los modelos de fricción atómica más aceptados es el de Tomlinson-Prandtl, el cual en su expresión clásica asume un potencial sinusoidal simple para representar la corrugación energética de una superficie (potencialsupercial) y en donde la barrera de energía a superar disminuye en forma asintótica debido a la acción de una fuerza lateral externa. Una de las principales aplicaciones de este modelo se encuentra en la interpretaciónde resultados obtenidos con microscopios de fuerza atómica (AFM). Estudios previos han demostrado la gran capacidad del modelo en la predicción cualitativa y cuantitativa de los efectos de parámetros como temperatura,velocidad y carga normal sobre los valores de fricción. En particular, la carga normal es una variable implícita del modelo, cuyo efecto se ve reflejado en cambios proporcionales en el valor de las barreras de energía (variableexplicita). Sin embargo, al considerar una situación más realista, es de esperarse que a determinados valores de fuerza normal, no solo se vean afectadas las barreras energéticas sino también la forma del potencial dedeslizamiento debido a posibles deformaciones elásticas del contacto. En este trabajo se estudian estos efectos, no solo teniendo en cuenta los cambios en las barreras energéticas sino también los posibles cambios en la formade dicho potencial debido a la presión ejercida por las fuerzas normales al contacto. Los resultados predicen una influencia signicativa sobre el comportamiento tribológico del sistema en términos de fuerza lateral a distintos valores de temperatura y velocidad de deslizamiento.