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如果你曾经好奇过,为什么自行车的链条需要润滑油,或者为什么汽车的轮胎最终会磨损掉,那说明你正在思考这些问题。摩擦学.

这个词来源于希腊语。部落简单来说,摩擦学就是研究“摩擦”的科学。摩擦、磨损以及润滑它研究的是当两个表面相互接触并发生移动时会发生什么。

三大支柱

要理解摩擦学,你只需要记住三个词:

  1. 摩擦:这就是当你让一个物体在另一个物体上滑动时所感受到的阻力。有时候,我们希望获得较高的摩擦力(比如汽车刹车时),而有时候则希望摩擦力较低(比如滑动门的情况)。

  2. 穿着:这就是随着时间推移而发生的物质损失或损坏。当你的鞋子被“磨损”时,那其实就是摩擦作用的结果。

  3. 润滑:这就是我们控制摩擦和磨损的方法。通过在两个表面之间添加某种物质——比如油、油脂,甚至是水——我们可以形成一层薄薄的涂层,从而防止它们相互摩擦而损坏。

为什么这如此重要呢?

虽然很少有人研究这一领域,但摩擦学确实为世界节省了大量的金钱和能源。

  • 节约能源:关于全球总能源消耗的23%它被用来减少摩擦。通过让机器变得“滑溜”,我们可以节省数十亿美元的成本,同时减少碳排放。

  • 安全性:Tribologists负责设计用于人工髋关节的材料,这些材料能够在人体内部使用20年后仍然保持完好无损。

  • 极端科技:从智能手机中的微小齿轮,到宇宙飞船中的巨大引擎,没有摩擦学学的帮助,就没有任何东西能够正常运转。

简要的历史概述

人们使用摩擦学原理已有数千年的历史了。古埃及人用水来润滑搬运重石像时的沙粒。后来,莱昂纳多·达·芬奇他成为了第一个记录下“摩擦定律”的人。

不过,直到……才如此。1966“摩擦学”这一名称正式诞生了。英国的一份报告显示,更好地了解摩擦现象能够为国家节省大量资金。从那时起,摩擦学便成为了现代工程学中的重要组成部分。

摩擦学或许是一个“隐藏的”或“小众”领域,但实际上,正是这种看不见的力量让我们的世界能够正常运转。如果没有摩擦力,我们的发动机就会损坏,关节也会疼痛不已,而地球上的所有机器最终都会停止运转。下次当你涂抹润唇膏或给有异响的铰链上油时,请记住:你其实是在实践摩擦学原理!