El ácido bórico es, ácido increíble boroc.

El ácido bórico es, ácido increíble boroc.

¿Cómo podemos ayudar a preservar el medio ambiente, reducir nuestra dependencia del petróleo extranjero y sin embargo mantener en la conducción tanto como lo hacemos ahora? La respuesta probablemente no se está discutiendo en un centro de estudios en Washington o ser montado en un piso de la fábrica en Detroit—€ “pero podría estar sentado en el botiquín de tu madre.

"Ali estaba mirando en general, tamaño de micras, partículas," Fenske dijo George, que trabaja junto a Erdemir en Argonne. "Fue simplemente rociando ácido bórico en las superficies."

Argonne está actualmente en conversaciones con dos grandes empresas de aditivos en un intento de llevar la tecnología de ácido bórico en el mercado. Si bien estos nuevos aditivos tienen que pasar una serie de pruebas ambientales y de seguridad, es probable que esté disponible dentro de dos años, dijo Erdemir.

primeros experimentos de Erdemir con ácido bórico representan un enorme avance en la tribología, que es el estudio de la fricción y la lubricación. Se demostró que el compuesto tenía el potencial para disminuir sustancialmente la fricción, pero lo más importante que mostró el ácido bórico para ser el sueño de cualquier técnico industrial: se trataba de mineral abundante en la naturaleza, era barato de fabricar, y que supone ningún peligro para la salud o amenazas para el medio ambiente. En comparación, el teflón (también conocido como politetrafluoroetileno) era sintético, relativamente caros de hacer, y ha causado síntomas similares a la gripe si se calienta por encima de 650 grados Fahrenheit.

El ácido bórico debe sus propiedades lubricantes a su estructura natural único. El compuesto consiste en una pila de capas cristalizadas en la que los átomos se adhieren firmemente entre sí. Sin embargo, estas capas de la pila sí mismos relativamente muy separados, de modo que los enlaces intermoleculares (fuerzas de van der Waals llamada) son comparativamente débiles. Cuando estamos estresados, capas del compuesto frotis y se deslizan sobre unos a otros con facilidad, como una baraja de naipes sembrado. La fuerte unión dentro de cada capa evita el contacto directo entre las partes deslizantes, reduciendo la fricción y minimizando el desgaste.

Hasta hace poco, la mayor parte de la obra de Erdemir en la lubricación de ácido bórico se había restringido a los aceites de motor, principalmente debido a la mayor relativa de las partículas más grandes. El paso a la nanoescala, sin embargo, ha abierto otros posibles usos de la sustancia química. A través de una reacción química simple conocido como alquilación, ácido nano-bórico se puede transformar en un líquido en relación de ácido bórico que se ha mostrado potencial para aumentar la lubricidad del combustible. "Si pones este líquido en el combustible unadditized existente, verá mejoras adicionales en el ahorro de combustible," dijo erdemir.

El uso de este líquido análogo de ácido bórico sólido como un aditivo para el combustible sería de gran beneficio al medio ambiente, tanto porque ayudaría a aumentar la eficiencia del combustible y porque sería reemplazar los lubricantes de combustible ambientalmente peligrosos existentes, Erdemir afirmó. Por sí mismos, la mayoría de los combustibles—€ “en particular diésel—€ “contener algo de azufre y otros aditivos químicos especiales para aumentar la lubricidad. Cuando se quema, sin embargo, algunos de estos aditivos junto con azufre puede causar emisiones nocivas y la lluvia ácida. Sin embargo, la falta de una alternativa adecuada complica los esfuerzos para reducir el contenido de azufre.

"Si se toma el azufre a cabo, la lubricidad del combustible se reduce a casi cero. Usted tiene que poner algo en restaurar la lubricidad," dijo erdemir. Este análogo líquido de la tecnología de nano-ácido bórico parece ser capaz de hacer eso."
Mientras Fenske explicó que nuevo aditivo de combustible de Argonne está destinado principalmente a los combustibles diesel, sino que también puede ayudar a asistir con la introducción de combustibles con mayor contenido de etanol. "No sé lo que la lubricidad del E-85 es comparado con la gasolina, pero no puede ser mejor que la gasolina. La lubricidad del etanol va a ser una causa principal de los problemas, por lo que puede necesitar un paquete de aditivos distintos de los combustibles a base de alcohol. Y ácido bórico es bien soluble en alcohol," él dijo.

La sustitución de ácido bórico líquido para los aditivos que contienen azufre conserva la salud del coche, así como la del medio ambiente. de escape de azufre gradualmente cubre la superficie del convertidor catalítico de un automóvil, la parte que ayuda a reducir la toxicidad de las emisiones de un coche a través de un conjunto de reacciones químicas. Finalmente, el convertidor se vuelve tan ahogada con azufre que ya no es capaz de procesar más de escape. "El azufre no sólo perjudica al medio ambiente; le duele su coche," dijo erdemir.

A pesar de que acaba de empezar a impulsar el potencial de ácido bórico, Erdemir cree que los compuestos sintéticos a nanoescala pueden llegar a ser incluso más eficaces lubricantes. "El siguiente paso es utilizar los conocimientos básicos que hemos ganado fuera de este compuesto en particular para llegar a compuestos más exóticos que van a trabajar mejor," él dijo.

"Mejor," dijo Erdemir, significa entrar en un régimen físico en el que la fricción casi desaparece. En el logro de este "superlubricious" estado, los científicos se han dado nueva forma a todo el campo de la ciencia de lubricación mientras que cosechan enormes beneficios económicos. "Sólo hay tantos sistemas mecánicos," dijo erdemir.
"Si usted realmente puede hacer estas superficies sin fricción, estamos hablando de lograr un nivel de no sólo el ahorro de combustible, sino también un ahorro económico de hasta cinco a siete por ciento de nuestro PIB nacional. Eso es cerca de $ 600 millones sólo en los Estados Unidos solamente."

Si los científicos pueden realmente eliminar la fricción del todo, al igual que la resistencia eléctrica en un superconductor, no se conoce todavía. Pero Erdemir está convencido de que puede seguir avanzando.

Jared Sagoff es un escritor de ciencia Argonne.

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