Estudio teórico de lubricación molecular: dependencia con la longitud de las cadenas de SAMs

ELISEO J. PEREZ; S.J. MANZI; OCTAVIO J. FURLONG; P. M. CENTRES,

Congreso; 107a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2022

Es sabido que la lubricación de una interface deslizante puede lograrse mediante la adsorción de especies químicas sobre las superficies involucradas [1]. A su vez, las monocapas autoensambladas (SAMs) son consideradas sistemas modelo para modificadores de fricción [2], por lo que la tribología de SAMs es estudiada de manera extensa. Se ha encontrado que la fuerza lateral disminuye con la longitud de la cadena hidrocarbonada, por lo que estos modificadores de fricción por lo general consisten de ácidos grasos con cadenas largas, donde este efecto es atribuido a interacciones de Van der Waals entre las cadenas [3]. En este trabajo presentamos un modelo teórico simple basado en el modelo de Prandtl-Tomlinson, y los resultados obtenidos son comparados con resultados experimentales, concluyendo que esta disminución de fricción con la longitud de la cadena puede ser explicada mediante efectos geométricos [4]. Por otro lado, cabe mencionar que la simpleza de este modelo permitirá su aplicación a sistemas más complejos, donde por ejemplo se podrán tener en cuenta posibles reacciones químicas inducidas por la fuerza lateral (triboquímica). [1] H. Adams et al., Tribology Letters 62:12 (2016) DOI:10.1007/s11249-016-0664-0.[2] M.I. De Barros Bouchet et al., RSC Advances 7:33120-33131 (2017).[3] M.T McDemortt et al., Langmuir 13:2504-2510 (1997). [4] K. Hou et al., Tribology Letters (2022) DOI:10.1007/s11249-022-01609-z.