I have to admit that it's a lot of fun
when people ask me what I do for my job,
because I tell them I literally rub things together.
This sounds ridiculous,
just rubbing things together.
But it has a technical name:
tribology.
T-r-i-b-o-l-o-g-y,
from the ancient Greek word "tribos,"
which means "to rub."
It's a funny-sounding word you've probably never heard before,
but I promise you,
discovering it changes your experience with the physical world.
Tribology has given me amazing projects.
I've worked on materials that fly, and I've worked on dog food --
a combination that doesn't sound like one person has any business doing
in the span of just a couple years,
until you start to view the world through a tribological lens.
And I think you'll be surprised
at how significant a little bit of tribology can be
in alleviating some very large problems.
Tribology is the study of friction, wear and lubrication.
You have all experienced all three of these things.
Remember the last time you tried to move a heavy object across the floor,
and you could just feel something resisting you?
That would be friction.
Friction is the force that opposes motion.
Wear is the loss or transfer of material.
It's the reason you have to replace your favorite shoes,
because eventually the soles disappear.
Lubricants are used to reduce friction and wear.
They loosen up those stubborn rusted bolts that just otherwise will not budge.
But tribology is also defined as the science of interacting surfaces
in relative motion.
So, interacting surfaces in relative motion:
there are a lot of those in the world.
As you're sitting there right now, are you wiggling your foot at all
or maybe shifting around in your seat?
Because guess what? Tribology is happening.
Even the smallest shift in your seat
involves two surfaces moving relative to each other.
And your tribological interaction for the shift
will be different than the person next to you.
This is because the clothes you're wearing
change the friction between you and the seat.
If you're wearing silk, it's a little easier to squirm around in the seat
than if you're wearing wool.
That's because the friction is lower for silk.
If you're moving your ankle or wiggling your ankle at all,
did it make a popping sound?
You've had that, right?
You get up, you move around, and some joint cracks or pops.
Thank you for that sound, tribology.
That sound can come from the fluid that lubricates your joints
just moving around.
You're essentially releasing gas bubbles in that fluid.
That sound can also come from the tendons simply moving over each other.
Pretty common in the ankle,
so any of my fellow foot-wigglers out there
may suddenly find themselves curious about the tribology of tendons.
But how does one become a tribologist like me?
It starts when you're a kid, of course.
I was a ballerina growing up.
I reached the level where I was dancing on my toes,
or "en pointe."
Now, when you're dancing en pointe, you're wearing those amazing shoes,
but they can be slippery on the stage.
The last thing you want to do when you're trying to dance on your toes
is to slip and fall.
So we had boxes of stuff called rosin.
We would step into the rosin, put a light coating on our shoes.
Rosin comes from tree sap
and, in its powdered form, makes things less slippery.
You learned real fast as a dancer
how much was the right amount to put on your shoes,
because if you didn't put enough on, you were probably going to slip
due to the low friction between your shoe and the stage.
Best case scenario,
you're the clumsy ballerina on stage,
but the worst case scenario would be an injury.
Already, I was optimizing and manipulating friction.
You see, I was destined to be a tribologist.
(Laughter)
But you were also a junior tribologist.
When you used crayons or colored pencils,
you knew that the harder you pressed, the darker the color.
You also knew this meant you were going to have to sharpen
that crayon or colored pencil more frequently,
because it was wearing down faster.
Now let's talk about those enticing shiny waxed floors
that you just had to slide across.
You knew if you put on a pair of socks,
you were going to get a really good slide across that floor.
Good luck trying to do that barefoot.
Master manipulators of friction.
All kids are tribologists.
What about us as adults?
At some point today, you brushed your teeth.
I hope.
(Laughter)
This is tribology in action.
The toothpaste and toothbrush are working to remove or wear
the plaque from your teeth.
For the record, my dad is a dentist.
Never thought my career was going to circle back to the family business.
But one day, we found ourselves speaking the same language
when I was tasked with developing a test to investigate plaque removal.
Sounded simple enough,
until I started to look at it as a tribologist,
and then it became incredibly complex.
You have hard materials -- those would be your teeth --
soft materials like your gums, the toothpaste, the toothbrush.
There's lubrication -- the form of saliva and water --
the dynamics of the person doing the brushing and more.
I promise if we put diamonds in your toothpaste,
you're going to remove that plaque.
Probably going to remove your teeth as well.
So there's a fine balance to be had between wearing the plaque away
and not damaging your teeth and gums.
We're brushing our teeth because we ate.
Eating is another routine thing we all do.
Seems simple enough.
But it's another field of tribology,
and it's not so simple.
You have the food, which will break and wear while you're eating,
and that food is interacting with your teeth, your tongue,
your saliva, your throat.
And all of those interactions are going to influence your experience of eating.
I think you can all recall a moment where you tried something new
and you just found yourself going,
"Well, it tastes alright.
I really don't like that texture."
Tribologists are looking at lubricity, the coefficient of friction,
as ways to connect mouth feel and texture to what you're experiencing,
so that if we're changing the formulations of what we're eating and drinking
so the sugar content or fat content are different,
how does that change mouth feel?
How do we quantify that?
This is what tribologists are looking to solve.
And while my colleagues were in one corner of this lab
looking at the fat content of yogurt,
I was in another corner
studying dog food.
That lab smelled really good, by the way, let me tell you.
We all brush our teeth on a regular basis.
How many of us brush our pets' teeth?
Animals as adults commonly get periodontal disease,
so we really should be brushing their teeth,
and more pet owners are starting to do this.
I know my best friend is really great at brushing her cat's teeth, somehow.
Good luck trying to do that with my cat.
So what pet food suppliers are trying to do
is incorporate plaque removal in things like treats.
If you have a dog,
you may have observed that you give a dog a treat,
and it magically seems to disappear after just one bite.
So the added challenge here is:
How do you remove plaque when you have one bite?
I developed a benchtop test to study this problem,
and to do so, I had to mimic the oral system of dogs:
their teeth, plaque, saliva.
And I used friction and wear measurements
to study the effectiveness of that treat on removing plaque.
If you're sitting there right now thinking about the last time
you didn't brush your dog's teeth, you're very welcome.
But what's the big deal with tribology?
Let me give you one more example.
No matter where you are right now, you got to this location somehow.
Maybe you walked or rode your bike,
but for most people in this room, you probably came in a car.
Just think about all the tribological systems in a car.
You have your personal interactions with the car,
the car's interactions with the road
and everything under the hood and in the drivetrain.
Some routine maintenance is directly connected to tribology.
You know how many miles your tires are recommended for using
before you replace them.
You regularly check the treads on those tires.
You're actively monitoring the wear of your tires.
Tribology is the study of wear and friction,
and with tires, friction can be the difference between a safe arrival
and a car accident.
This is because the friction between your tires and the road
will influence your acceleration, your deceleration
and your stopping distance.
As a driver, you instinctively already know how important friction is,
because you know that when the roads are wet,
they're more dangerous because they're slippery.
This is because the water is reducing the friction
between your tires and the road.
You may recall that friction is the force that opposes motion,
so water reducing that force means it's now easier for you to move,
hence it's more slippery when the roads are wet.
Something else to consider
is that overcoming friction takes energy,
so you're losing energy to friction.
This is one way your tires can influence your fuel efficiency.
And, in fact, did you know that about one-third of the fuel
that you put into your internal combustion engine vehicle
will be spent overcoming friction?
One-third.
Tribology research has helped us reduce friction
and therefore increase fuel efficiency and reduce emissions.
Holmberg and Erdemir have actually done some great studies
showing the impact tribology research can have
on reducing our energy consumption.
And they found that, looking over the span of 20 years,
we had the opportunity to reduce
the energy consumption of passenger vehicles
up to 60 percent.
When you think about all the cars in the world,
that's a lot of energy we can save.
It's part of the nearly nine percent of our current global energy consumption
that the authors identified tribology can help us save.
That's a significant amount of energy.
So when you look at the numbers, tribology can do some amazing things.
My colleagues have identified up to 20 quads of energy
we can save across the US alone.
To put this in perspective:
one quad of energy is roughly equivalent to 180 million barrels of oil,
and tribology can help us save 20 times that.
This is through new materials, new lubricants,
novel component design,
doing things like making wind turbines more efficient and reliable.
This happened just by putting 31 people in a room
who viewed the world through a tribology lens.
Imagine the opportunities that will reveal themselves
as more of us start to see tribology all around.
My favorite projects right now are in aerospace applications.
I love reducing wear and friction in these challenging environments.
I can make materials and parts
that will reduce the friction in moving components and engines
so that they have less force opposing their motion.
Less force to move means they require less power,
so you can use a smaller actuator,
which would weigh less,
which saves fuel.
I can also help make parts that last longer through lower wear.
This will reduce material waste
and also means we're manufacturing the parts less frequently,
so we're saving energy in manufacturing.
I encourage you to start seeing tribology in the world around you
and to think about how you would improve those interacting surfaces you experience.
Even the smallest improvements
really add up.
Tribology may be a funny-sounding word,
but it has a huge impact on our world.
Thank you.
(Applause)
علي أن أتقبل أنه من الممتع
أن يسألني الناس ماذا أفعل في عملي،
لأنني أخبرهم أنني حرفيًا أحك الأشياء مع بعضها.
يبدو هذا سخيفًا،
مجرد حك الأشياء مع بعضها.
لكن لديه اسمًا تقنيًا:
ترايبولوجي.
ت-ر-ا-ي-ب-و-ل-و-ج-ي،
من الكلمة اليونانية "ترايبوس"،
والتي تعني "أن تحك".
إنها تبدو ككلمة مضحكة ربما لم تسمعوا بها من قبل،
لكنني أعدكم،
سيغير اكتشافها تجربتكم مع العالم المادي.
أعطاني علم الترايبولوجي مشاريع رائعة.
اشتغلت على مواد طائرة، واشتغلت على أطعمة الكلاب...
تركيب يبدو أن شخًصا واحدًا لن يصل معه إلى أي نتيجة
في امتداد سنوات فقط،
حتى تبدأ في النظر إلى العالم من خلال عدسات ترايبولوجية.
وأعتقد أنك ستتفاجأ
من مدى أهمية قليل من الترايبولوجي
في تخفيف شدة مشاكل كبيرة.
الترايبولوجي هو دراسة الاحتكاك، والاهتراء، والتشحيم.
كلكم جربتم هذه الأشياء الثلاثة.
هل تذكر آخر مرة جربت فيها تحريك شيء ثقيل على الأرضية،
وكنت تشعر بشيء يقاومك؟
هذا هو الاحتكاك.
الاحتكاك هو القوة التي تعارض الحركة.
الاهتراء هو فقدان أو تحويل المادة.
فهو سبب تغيير حذائك المفضل،
لأنه في النهاية يختفي أسفل الحذاء.
يُستعمل التشحيم من أجل التقليل من الاحتكاك والاهتراء.
للتخفيف من عناد تلك البراغي الصدئة التي لا ترتخي.
لكن الترايبولوجي يعرف أيضًا على أنه علم الأسطح المتلامسة
في حركة نسبية.
لذا، أسطح متلامسة في حركة نسبية:
هناك الكثير منها في هذا العالم.
بينما أنت جالس الآن، هل تهز رجلك
أو تتململ في مقعدك؟
هل يمكنك أن تخمن؟ هذا هو علم الترايبولوجي.
حتى الحركات الصغيرة في مقعدك
تتركب من سطحين يتحركان بالنسبة لبعضهما البعض.
وردّ فعلك الترايبولوجي لهذا التحرك
سيكون مختلفًا عن الشخص الجالس بجانبك.
هذا لأن الملابس التي تلبسها
تغير الاحتكاك بينك وبين المقعد.
لو كنت تلبس حريرًا، سيكون سهلًا أن تتململ في مقعدك
أكثر مما لو كنت تلبس الصوف.
هذا لكون الاحتكاك يقل بالنسبة للحرير.
إذا كنت تحرك كاحلك أو تلويه،
هل أحدثت صوت فرقعة؟
لقد مررت بهذا، أليس كذلك؟
تنهض، وتتحرك، فتُصدر بعض المفاصل صوت فرقعة أو طقطقة.
شكرًا على هذا الصوت، ترايبولوجي.
هذا الصوت جاء من السائل الدهني في مفاصلك
بمجرد التحرك.
فأنت تطلق بعض الفقاعات الغازية في هذا السائل.
هذا الصوت قد يأتي أيضًا من الأوتار عندما تتحرك فوق بعضها البعض.
وهذا معروف جدًا في الكاحل،
لذا أيّ من رفاقي ممن يهوون أرجحة الأقدام
قد يجد نفسه فجأة فضوليًا حول ترايبولوجي الأوتار.
لكن كيف يمكن أن يكون أحدهم عالم ترايبولوجي مثلي؟
يبدأ هذا عندما تكون طفلًا بالطبع.
كنت أمارس الباليه.
ووصلت لمستوى أن أصبحت أرقص على رؤوس أصابعي،
أو "أون بوانت".
الآن، عندما ترقص "أون بوانت"، تلبس هذه الأحذية الرائعة،
لكنها قد تكون زلقة على المسرح.
آخر شيء تفكر في فعله عندما ترقص على رؤوس أصابعك
هو أن تزلق وتسقط.
لذا كانت لدينا صناديق من أشياء تسمى القلفونية.
كان يجب علينا أن نخطو على القلفونية، لكي نضع طبقة خفيفة على أحذيتنا.
تأتي القلفونية من نسغ الشجر
وفي حالتها الصلبة، تمنع انزلاق الأشياء.
يتعلم الراقص بسرعة
ما هي الكمية المناسبة التي يجب أن يضعها على أحذيته،
لأنك إن لم تضع كمية كافية فمن الممكن جدا أن تنزلق
بسبب الاحتكاك القليل بين حذائك والمسرح.
أفضل سيناريو،
أن تكون راقص الباليه الأخرق على المسرح،
لكن أسوأ سيناريو هو أن تتعرض لإصابة.
كنت أُحسن وأتلاعب بالاحتكاك أصلًا.
ترون أنه مقدر لي أن أكون عالمة ترايبولوجي.
(ضحك)
لكنكم أنتم أيضًا كنتم ترايبولوجيين صغار.
عندما كنتم تستعملون الأقلام أو الأقلام الملونة،
كنتم تعرفون أنه كلما ضغطتم أكثر، كلما كان اللون قاتمًا.
كنتم تعرفون أيضًا أن هذا يعني أن عليكم بري القلم
أو القلم الملون في كثير من الأحيان،
لأنه يتآكل بسرعة.
لنتكلم الآن عن تلك الأرضيات ذات الشمع المشع الجذاب
التي انزلقت عليها
تعرفون أنك إذا ارتديت زوجًا من الجوارب،
فستنزلق على هذه الأرضية.
حظًا سعيدًا في فعل هذا بقدمين عاريتين.
سادة التلاعب بالاحتكاك.
كل الأطفال هم ترايبولوجيون.
ماذا عنا نحن الكبار؟
في لحظة ما هذا اليوم، غسلتم أسنانكم.
آمل ذلك.
(ضحك)
هذا هو الترايبولوجي أثناء العمل.
الفرشاة والمعجون يعملان على إزالة أو تهرئة
البلاك من أسنانك.
بالمناسبة، أبي طبيب أسنان.
لم أفكر أبدًا أن مساري المهني سيرجع ليحوم حول أعمال العائلة.
لكن في يوم من الأيام، وجدنا أنفسنا نتكلم نفس اللغة
عندما كُلفت بمهمة تطوير اختبار للتحقيق في إزالة اللويحة السنية أو البلاك.
بدا ذلك بسيطًا جدًا،
حتى بدأت العمل عليه كترايبولوجية،
عندها أصبح معقدًا بشكل هائل.
لديك مواد صلبة... وهي أسنانك...
ومواد لينة مثل لثتك والفرشاة ومعجون الأسنان.
يوجد تشحيم... في حالة اللعاب والماء...
حركة الشخص الذي يغسل أسنانه، والمزيد.
أعدك أننا لو وضعنا الألماس في معجون أسنانك،
فستنزع البلاك من أسنانك.
ومن المحتمل أنك ستنزع أسنانك أيضًا.
إذن يوجد توازن يجب أن يكون لينزع البلاك
دون الإضرار بأسنانك ولثتك.
نحن نغسل أسناننا لأننا نأكل.
الأكل هو أيضًا عادة نفعلها جميعًا.
تبدو بسيطة للغاية.
لكنه حقل آخر مرتبط بالترايبولوجي،
وهو ليس سهلًا.
لديك الأكل الذي تكسره وتمضغه بينما تأكل،
وهذا الأكل يتفاعل مع أسنانك ولسانك،
ولعابك وحنجرتك،
وكل هذا التفاعل يؤثر على تجربتك مع الأكل.
أعتقد أنكم جميعًا يمكنكم تذكر لحظة جربتم خلالها شيئا جديدًا
ووجدتم أنفسكم تقولون:
"حسن، ذوقها لا بأس به.
في الحقيقة أنا لا أحب هذا الملمس."
يبحث الترايبولوجيون في التشحيم ومعامل الاحتكاك،
كطرق لربط شعور الفم والملمس مع ما تجربه أنت،
فإذا غيرنا تراكيب ما نأكله وما نشربه
إذا كان المحتوى السكري والمحتوى الدسم مختلفين،
كيف لهذا أن يغير شعور الفم؟
كيف نحدد كمية هذا؟
هذا ما يحاول الترايبولوجيون الإجابة عنه.
وبينما كان زملائي في أحد أركان هذا المختبر
ينظرون إلى المحتوى الدهني للياغورت،
كنت أنا في ركن آخر
أدرس أكل الكلاب.
كانت رائحة هذا المختبر جيدة بالمناسبة.
كلنا نغسل أسناننا بشكل منتظم.
هل يوجد منا من يغسل أسنان حيواناته الأليفة؟
الحيوانات مثل البالغين من البشر لديهم أمراض اللثة،
لذا من المفروض أن نغسل أسنانهم،
وقد بدأ الكثير من مالكي الحيوانات الأليفة في فعل هذا.
أعرف أن أفضل أصدقائي ماهرة جدًا في غسل أسنان قطها، بشكل ما.
حظًا جيدًا في فعل هذا مع قطي.
لذا ما يحاول منتجو طعام الحيوانات فعله
هو دمج دواء البلاك في أشياء مثل الحلويات.
إذا كان لديك كلب،
ربما لاحظت أنك تُقدم لكلبك قطعة حلوى،
وتختفي هذه القطعة كالسحر بقضمة واحدة.
لذا التحدي الإضافي هنا:
كيف يمكنك إزالة البلاك بقضمة واحدة؟
لقد طورت اختبارًا لدراسة هذا المشكل،
ولفعل هذا، كان علي أن أحاكي النظام الفموي للكلاب:
أسنانهم والبلاك واللعاب.
واستعملت الاحتكاك وقياسات الاهتراء
لدراسة فعالية هذا العلاج في إزالة البلاك.
إذا كنت جالسًا هناك الآن تفكر في آخر مرة
لم تغسل فيها أسناس كلبك، فلا شكر على واجب.
ما الشيء المهم في الترايبولوجي؟
دعوني أعطيكم مثالًا آخر.
لا يهم أين أنت الآن، أنت قد وصلت إلى هنا بطريقة ما.
ربما أتيت مشيًا أو على دراجتك،
لكن بالنسبة للكثيرين في هذه الغرفة، فمن المحتمل أنكم أتيتم في السيارة.
فقط فكر في النظام الترايبولوجي في السيارة.
يوجد تفاعلك الخاص مع السيارة،
وتفاعلات السيارة مع الطريق،
وكل شيء تحت الغطاء وفي نظام الدفع.
وبعض نظم الصيانة لديها اتصال مباشر مع الترايبولوجي.
أنت تعلم عدد الأميال التي لا ينصح بتجاوزها من أجل سلامة العجلات
قبل أن تستبدلها.
أنت تراقب بانتظام هذه العجلات.
وتراقب بنشاط اهتراء إطاراتك.
الترايبولوجي هو علم دراسة الاهتراء والاحتكاك،
ومع الإطارات، قد يكون الاحتكاك هو الفرق بين وصول آمن
وحادث سيارة.
هذا لأن الاحتكاك بين العجلات والطريق
سيؤثر على تسارعك وتباطؤك
وتقدير مسافات التوقف.
كسائق، أنت تعرف غريزيًا مدى أهمية الاحتكاك،
لأنك تعرف بأنه عندما تكون الطريق مبللة،
ستكون أكثر خطرًا لأنها زلقة.
هذا لكون الماء يقلل من الاحتكاك
بين العجلات والطريق.
تذكروا أن الاحتكاك هو القوة التي تقاوم الحركة،
فتقليل الماء من الاحتكاك يعني أنه يسهل عليك أن تتحرك،
من هنا فكون الطريق مبللة يجعلها أكثر انزلاقًا.
شيء آخر يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار
هو أن التحكم في الاحتكاك يتطلب طاقة،
لذا فأنت تخسر الطاقة من أجل الاحتكاك.
هذه من بين الطرق التي تؤثر بها عجلاتك على فعالية وقودك.
وفي الحقيقة هل تعلم أن ثلث كمية الوقود
الذي تضعه في خزان سيارتك
يصرف في محاولة التغلب على الاحتكاك؟
الثلث.
ساعدتنا أبحاث الترايبولوجي في التقليل من الاحتكاك
وبالتالي زيادة فعالية الوقود والتقليل من الانبعاثات.
قام هولمبرغ وأردمير بأبحاث عظيمة
في إظهار كيفية تأثير أبحاث الترايبولوجي
في التقليل من استهلاكنا للطاقة.
وما وجدوه بعد النظر إلى مدى 20 سنة الأخيرة،
هو أنه كانت لدينا الفرصة للتقليل
من استهلاك طاقة السيارات
إلى حتى 60 بالمئة.
عندما تنظر إلى كل السيارات حول العالم،
فهناك الكثير من الطاقة لحفظها.
إنه جزء من حوالي 9 بالمئة من استهلاك الطاقة العالمي الحالي
وأكد الباحثون أن علم الترايبولوجي يمكنه أن يساعدنا في حفظها.
هذا جزء معتبر من الطاقة.
لذا عندما تنظر إلى الأرقام، فالترايبولوجي يمكنه أن يفعل أشياء رائعة.
أكد زملائي أنه يمكننا حفظ حوالي 20 كواد من الطاقة
عبر الولايات المتحدة لوحدها.
لتقريب الصورة:
كواد واحد من الطاقة يساوي 180 مليون برميل من النفط،
والترايبولوجي يمكّننا من حفظ 20 ضعفًا من ذلك.
هذا من خلال مواد جديدة، مواد تشحيم جديدة،
وتصميم جديد للمكونات،
وصنع أشياء مثل توربينات هوائية فعالة وموثوقة بشكل أكثر.
وقد حصل هذا فقط بوضع 31 شخص في غرفة
والذين نظروا إلى العالم من خلال عدسات الترايبولجي.
تخيلوا الفرص التي ستُظهر نفسها
عندما نبدأ جميعًا في النظر إلى الترايبولوجي في كل ما يحيط بنا.
مشاريعي المفضلة حاليًا مرتبطة بتطبيقات للطيران.
أحب التقليل من الاهتراء والاحتكاك في هذه البيئات المتحدّية.
يمكنني صناعة المواد والأجزاء
التي تقلل من الاحتكاك في المواد المتحركة والمحركات
بهذا يصبح لديها قوة أقل تقاوم حركتها.
قوة أقل للتحرك تعني أنها تتطلب قوة أقل،
فبهذا ستستعمل محركًا ميكانيكيًا صغيرًا،
ذو كتلة أقل،
ويحفظ الوقود.
يمكنني أيضًا المساعدة في صناعة أجزاء تبقى أكثر عند الاهتراء المتدني.
هذا ما يقلل من تبذير المواد
وهذا يعني أيضًا صناعة أجزاء أقل في كثير من الأحيان.
لذا فنحن نحفظ الطاقة في الصناعة.
أنا أشجعك على أن تبدأ في ملاحظة الترايبولوجي من حولك
وأن تبدأ في التفكير حول كيفية التحسين من التفاعل بين الأسطح التي تتعامل معها.
حتى أقل التحسينات
يشكل إضافة في الحقيقة.
قد تكون الترايبولوجي كلمة ذات وقع مضحك،
لكن لديه تأثيرًا هائلًا على عالمنا.
شكرًا لكم.
(تصفيق)
Zugegeben, es ist lustig,
wenn ich nach meinem Beruf gefragt werde.
Denn dann sage ich: Ich reibe Dinge aneinander.
Das hört sich lächerlich an,
einfach Dinge aneinanderzureiben.
Aber es hat einen technischen Namen:
Tribologie.
T-r-i-b-o-l-o-g-i-e,
das kommt vom Griechischen „tríbos“,
und bedeutet Reibung.
Ein lustiges Wort, das Sie wohl noch nie gehört haben,
aber ich verspreche Ihnen,
dass es Ihre Wahrnehmung der materiellen Welt ändert.
Tribologie bescherte mir großartige Projekte:
Ich arbeitete mit Flugmaterialen und mit Hundefutter --
eine eher unwahrscheinliche Kombination für eine einzige Person
in nur wenigen Jahren.
Außer aus tribologischer Sicht.
Und es wird Sie überraschen,
wie bedeutend ein wenig Tribologie
bei der Lösung gewaltiger Probleme sein kann.
Tribologie ist die Wissenschaft von Reibung, Verschleiß und Schmierung.
All das ist Ihnen bekannt.
Erinnern Sie sich, als Sie das letzte Mal ein schweres Objekt schieben mussten
und ein Widerstand auftrat?
Das war Reibung.
Reibung ist die Gegenkraft zu Bewegung.
Verschleiß ist Materialverlust.
Seinetwegen müssen Sie Ihre Lieblingsschuhe ersetzen,
da sich die Sohlen irgendwann auflösen.
Schmiermittel verringern Reibung und Verschleiß.
Sie lösen festgerostete Schrauben, die sich sonst nicht drehen lassen.
Doch Tribologie ist auch die Lehre von Oberflächen,
die sich relativ zueinander bewegen.
Interagierende Oberflächen, die sich relativ zueinander bewegen.
Davon gibt es viele auf der Welt.
Wie sie gerade so dasitzen,
wackeln Sie mit dem Fuß oder rutschen auf Ihren Sitzen?
Genau da ist Tribologie am Werk.
Selbst die kleinste Bewegung auf Ihrem Stuhl,
führt zu zwei Oberflächen, die sich relativ zueinander bewegen.
Und Ihre tribologische Interaktion
ist anders als die Ihres Nachbars.
Ihre Kleidung bestimmt die Reibung zwischen Ihnen und Ihrem Sitz.
Mit Seide kann man etwas leichter rutschen
als mit Wolle.
Weil für Seide die Reibung geringer ist.
Wenn Sie Ihre Knöchel hin- und herbewegen,
erzeugt das nicht so ein Knacken?
Sie kennen das, oder?
Man steht auf, bewegt sich und die Gelenke knacken.
Ein Dankeschön an die Tribologie.
Das Geräusch kann von der Schmierflüssigkeit in Gelenken kommen.
In ihr lösen sich Gasblasen.
Das Geräusch kann auch vom Aufeinanderreiben der Sehnen kommen.
Typisch für die Knöchel,
also sollten sich Fußwackler wie ich
mal mit der Tribologie der Sehnen beschäftigen.
Wie wird man aber Tribologin?
Es beginnt natürlich in der Kindheit.
Ich war Ballerina.
Ich tanzte sogar auf den Zehenspitzen --
en pointe.
Wenn man en pointe tanzt, trägt man besondere Schuhe,
die auf der Bühne leicht rutschen.
Natürlich will man beim Tanz auf den Zehenspitzen nicht hinfallen.
Deshalb hatten wir kübelweise Kolophonium.
Wir traten in das Kolophonium und bedeckten die Schuhe leicht.
Kolophonium ist ein Baumharz
und dient in Pulverform als Haftmittel.
Als Tänzerin lernte man sehr schnell,
die richtige Menge einzuschätzen,
denn zu wenig führt zum Sturz,
weil die Reibung zwischen Schuhen und Boden nicht ausreicht.
Bestenfalls ist man nur die ungeschickte Ballerina,
aber im schlimmsten Fall verletzt man sich.
Schon damals habe ich Reibung optimiert.
Tribologie ist also mein Schicksal.
(Lachen)
Aber Sie alle waren als Kind Tribologen.
Wenn Sie Blei- oder Buntstifte nutzten,
wussten Sie, die Farbe wird dunkler, wenn Sie stärker aufdrücken.
Sie wussten auch, dass Sie dann öfter spitzen müssen,
weil der Stift sich schneller abreibt.
Oder denken Sie an die gewienerten Böden,
über die man einfach schlittern musste.
Sie wussten mit Socken,
kann man wunderbar schlittern.
Barfuß sieht es schon ganz anders aus.
Experten in Sachen Reibung.
Kinder sind alle Tribologen.
Und wir Erwachsenen?
Auch Sie haben sich heute schon die Zähne geputzt.
Hoffe ich zumindest.
(Gelächter)
Das ist angewandte Tribologie.
Zahnpasta und Zahnbürste reiben Zahnbelag ab.
Mein Vater ist Zahnarzt.
Ich hätte nie gedacht, dass ich im Familiengeschäft bleiben würde.
Aber plötzlich sprachen wir über die gleichen Dinge,
weil ich beauftragt wurde einen Test für Zahnbelagentfernung zu entwickeln.
Hörte sich einfach an,
bis man es aus tribologischen Gesichtspunkten betrachtet.
Dann wird es unglaublich komplex.
Sie haben hartes Material wie Zähne
und weiche Materialien wie Zahnfleisch, Zahnpasta oder die Zahnbürste.
Durch Speichel und Wasser findet auch Schmierung statt.
Außerdem die Art wie die Zähne geputzt werden und mehr.
Wenn wir einfach Diamanten in Ihre Zahnpasta täten,
wäre der Zahnbelag sofort abgetragen.
Der Zahn selbst aber vermutlich auch.
Es ist ein schmaler Grad zwischen
dem Abtragen des Zahnbelags und der Beschädigung der Zähne.
Wir putzen unsere Zähne, weil wir gegessen haben.
Essen ist auch eine alltägliche Handlung.
Scheint einfach.
Aber als Gebiet der Tribologie
ist es gar nicht einfach.
Die Nahrung muss sich während des Essens zersetzen,
sie interagiert mit Zähnen, Zunge,
Speichel und Kehle.
Und all das wird Ihre Esserfahrung beeinflussen.
Sie haben bestimmt schon mal etwas Neues probiert
und sich gedacht:
„Nun, es schmeckt schon gut.
Aber ich mag die Konsistenz nicht.“
Tribologen untersuchen Schmierung, einen Faktor der Reibung,
um über Mundgefühl und Konsistenz Ihr Esserlebnis zu gestalten.
Wenn wir also Inhaltsstoffe ändern,
zum Beispiel Zucker- und Fettgehalt,
wie ändert das das Mundgefühl?
Wie können wir das messen?
Diese Fragen versuchen Tribologen zu beantworten.
Und während meine Kollegen in einer Ecke des Labors
den Fettgehalt von Joghurt untersuchten,
schaute ich mir in einer anderen Hundefutter an.
Ich kann Ihnen sagen, das Labor roch gut.
Wir putzen uns alle regelmäßig die Zähne.
Aber wer putzt schon die Zähne seiner Haustiere?
Erwachsene Tiere haben häufig Zahnprobleme,
also sollten wir wirklich ihre Zähne putzen,
Mehr und mehr Tierbesitzer tun das auch.
Meine beste Freundin kann gut die Zähne Ihrer Katze putzen.
Viel Erfolg, wenn Sie das mit meiner Katze versuchen.
Daher versuchen Hersteller von Tiernahrung,
mit Hilfe von Leckerlis, Zahnbelag zu entfernen.
Wenn Sie einen Hund haben,
wissen Sie, dass so ein Leckerli
oft nach einem Biss verschwunden ist.
Also stellt sich auch das Problem:
Wie entfernt man Zahnbelag mit nur einem Biss?
Ich habe einen Test entwickelt, um das zu untersuchen.
Dafür musste ich die Mundanatomie des Hundes nachbilden:
die Zähne, den Zahnbelag, den Speichel.
Ich nutzte Reibungs- und Abnutzungsmessungen,
um zu untersuchen wie gut das Leckerli Zahnbelag entfernt.
Wenn Ihnen jetzt auffiel, dass Sie nie die Zähne Ihres Hundes putzen.
Gern geschehen.
Aber warum ist Tribologie so wichtig?
Lassen Sie mich noch ein Beispiel nennen.
Egal, wo Sie gerade sind, Sie sind irgendwie dorthin gekommen.
Vielleicht zu Fuß oder mit dem Rad,
aber die meisten in diesem Raum sind wohl mit dem Auto hier.
Denken Sie an all die tribologischen Systeme in einem Auto.
Ihre persönliche Interaktion mit dem Auto,
die Interaktion zwischen Auto und Straße
und alles unter der Motorhaube und im Antriebsstrang.
Einige routinemäßige Wartungsarbeiten sind direkt mit Tribologie verbunden.
Sie wissen, wie viele Kilometer Sie mit Ihren Reifen fahren können
bis diese ersetzt werden müssen.
Sie überprüfen regelmäßig das Reifengewinde.
Sie überprüfen die Abnutzung Ihrer Reifen.
Tribologie ist die Lehre der Abnutzung und Reibung
und bezüglich Reifen, kann Reibung entscheiden,
ob man sicher ankommt oder einen Unfall hat.
Denn die Reibung zwischen Reifen und Straße
beeinflusst Beschleunigung, Abbremsung
und den Bremsweg.
Als Fahrer wissen Sie instinktiv wie wichtig Reibung ist,
denn Sie wissen, dass eine nasse Straße
glatt und somit gefährlicher ist.
Weil das Wasser die Reibung zwischen Reifen und Straße vermindert.
Reibung ist die Gegenkraft zu Bewegung,
wenn also Wasser diese Kraft verringert, bewegen Sie sich leichter,
daher ist es glatter, wenn die Straße nass ist.
Bedenken Sie außerdem,
dass es Energie kostet, Reibung zu überwinden,
also verlieren Sie durch Reibung Energie.
So können Ihre Reifen Ihre Energieeffizienz beeinflussen.
Wussten Sie, dass etwa ein Drittel des Treibstoffs,
das Sie in Ihren Verbrennungsmotor geben,
gebraucht wird, um Reibung zu überwinden.
Ein Drittel.
Tribologische Forschung half uns Reibung zu reduzieren,
und so Energieeffizienz zu erhöhen und Emissionen zu verringern.
Holmberg und Erdemir machten einige tolle Studien,
die den Einfluss von Tribologie auf Energieverbrauch zeigen.
Sie zeigten, dass wir in 20 Jahren
den Energieverbrauch von Passagierfahrzeugen
um bis zu 60 Prozent verringern konnten.
Bedenkt man all die Autos dieser Welt,
spart das sehr viel Energie.
Es sind Teil der neun Prozent unseres globalen Energieverbrauchs,
die den Autoren zufolge durch Tribologie gespart werden können.
Das ist eine bedeutende Menge Energie.
Also, wenn Sie sich die Zahlen anschauen, vollbringt Tribologie erstaunliche Dinge.
Meine Kollegen identifizierten 20 Quads Energie,
die wir allein in den USA sparen können.
Zum Vergleich:
Ein Quad Energie sind etwa 180 Millionen Fässer Öl
und mit Tribologie können wir das 20-fache einsparen.
Das geht durch neue Materialien,
neue Schmiermittel,
Neugestaltung der Komponenten,
was zum Beispiel Windkraftanlagen effizienter und zuverlässiger macht.
Das kann man erreichen, indem man 31 Menschen in einem Raum setzt,
die die Welt aus tribologischen Gesichtspunkten betrachen.
Denken Sie nur an die Möglichkeiten,
wenn mehr von uns Tribologie um sich herum sehen.
Meine derzeitigen Lieblingsprojekte sind Anwendungen in der Raumfahrt.
Ich liebe es, in so schwierigen Umgebungen Abnutzung und Reibung zu reduzieren.
Ich kann Materialien und Teile machen,
die Reibung in beweglichen Komponenten und Motoren reduzieren,
sodass weniger Kraft Ihrer Bewegung entgegenwirkt.
Weniger Gegenkraft zur Bewegung, heißt sie brauchen weniger Energie,
also reicht ein kleinerer Antrieb,
der weniger wiegt und Energie spart.
Ich kann auch Teile machen, die durch geringere Abnutzunge länger halten.
Das reduziert Abfall
und heißt auch, dass wir seltener Teile herstellen
und bei der Herstellung Energie sparen.
Ich will Sie ermutigen, auf Tribologie in Ihrer Umwelt zu achten
und über mögliche Verbesserungen der Oberflächen nachzudenken.
Selbst die kleinsten Verbesserungen
bewirken Großes.
Tribologie klingt vielleicht komisch,
aber sie beeinflusst unsere Welt enorm.
Vielen Dank.
(Applaus)
Debo admitir que es muy divertido
cuando la gente me pregunta qué hago,
porque les cuento que froto cosas entre sí, literalmente.
Suena ridículo.
Froto cosas entre sí.
Pero tiene un nombre técnico:
tribología.
T-r-i-b-o-l-o-g-í-a,
de la palabra griega "tribos",
que significa "frotar".
Es una palabra rara que quizá no hayan oído nunca,
pero les prometo que descubrirla cambiará su experiencia con el mundo físico.
La tribología me ha dado proyectos increíbles.
He trabajo con materiales que vuelan y con comida para perros,
una combinación con la que no parece que alguien vaya a trabajar
en un periodo de solo dos años,
hasta que empiezas a ver el mundo a través de unas gafas tribológicas.
Y creo que les sorprenderá
lo importante que es un poco de tribología
para solucionar grandes problemas.
La tribología estudia la fricción, el desgaste y la lubricación.
Uds. han experimentado estas tres cosas.
¿Recuerdan cuando trataron de arrastrar un objeto pesado por el suelo
y sentían cómo se les resistía?
Eso es la fricción.
Es la fuerza que se opone al movimiento.
El desgaste es la pérdida de material.
Y la razón por la que reemplazan sus zapatos favoritos;
la suela acaba desapareciendo.
El lubricante reduce la fricción y el desgaste.
Aflojan esos tornillos obstinados que no se moverían de otra forma.
La tribología también trata de la interacción entre superficies
en movimiento relativo.
Así pues, en el mundo hay muchas superficies
que interactúan en movimiento relativo.
Ahora mismo, ¿están meneando el pie o moviendo el trasero contra su asiento?
Porque, ¿saben qué?
Están experimentando la tribología.
El más mínimo desplazamiento en su asiento
implica dos superficies moviéndose una respecto a la otra.
La interacción tribológica de ese desplazamiento
es diferente para la persona sentada a su lado.
Se debe a que la ropa que llevan
cambia la fricción entre Uds. y su asiento.
Si llevan seda, les será más fácil retorcerse en la silla que si llevan lana.
Porque la fricción en la seda es menor.
Si están moviendo o contoneando el tobillo,
¿Ha hecho un "pop"?
Lo han sentido, ¿verdad?
Se levantan, se mueven y algunas articulaciones crujen.
Gracias por ese sonido, tribología.
Ese sonido procede del líquido que lubrica sus articulaciones
cuando se mueven.
Básicamente se liberan pompas de gas en el líquido.
El sonido también pude venir de los tendones que se mueven entre ellos.
Bastante frecuente en el tobillo,
así que cualquiera de mis colegas que menean los tobillos
puede que ahora tengan curiosidad por la tribología de los tendones.
Pero, ¿cómo se hace una tribologista?
Empieza en la infancia, por supuesto.
De niña yo era bailarina.
Llegué a ser capaz de bailar de punta de pie,
el llamado "en pointe."
Cuando bailas "en pointe", en esas increíbles zapatillas
que pueden resbalar en el escenario.
Lo último que quieres cuando tratas de bailar de punta de pie
es escurrirte y caerte.
Así pues, teníamos cajas de algo llamado resina.
Caminaríamos sobre la resina dejando una fina capa en las zapatillas.
La resina procede de la salvia
y en polvo hace que las superficies sean menos resbalosas.
Como bailarina, aprendes rápido
cuál es la cantidad exacta para las zapatillas,
ya que si no ponías suficiente, probablemente resbalarías
debido a la poca fricción entre la zapatilla y el suelo.
En el mejor de los casos
quedas como la bailarina torpe;
no obstante, en el peor, significa una lesión.
Para entonces ya manipulaba y optimizaba la fricción.
¿Ven? Estaba destinada a ser tribologista.
(Risas)
Uds. también fueron tribologistas de pequeños.
Cuando usaban ceras o lápices de colores,
sabían que, cuanto más apretaran, más oscuro era el color.
También sabían que debían sacarle punta más a menudo
a esas ceras o esos lápices
porque se gastaban más rápido.
Hablemos ahora de esos suelos encerados tan tentadores
por el que necesitaban deslizarse sí o sí.
Sabían que, si se ponían calcetines,
iban a deslizarse muy bien por ese suelo.
Buena suerte intentándolo descalzo.
Maestros manipuladores de la fricción.
Los niños son tribologistas.
¿Y los adultos?
Hoy, en algún momento, se han cepillado los dientes.
Espero.
(Risas)
Eso es tribología en acción.
La pasta y el cepillo trabajan juntos para eliminar
el sarro de los dientes.
Mi padre es dentista, por cierto.
Jamás pensé que mi carrera volviera hasta el negocio familiar.
Pero un día nos vimos hablando el mismo idioma
cuando se me asignó investigar la eliminación de sarro.
Parecía sencillo
hasta que lo miré desde la tribología
y se convirtió en algo mucho más complejo.
Tienes material duro, lo que serían tus dientes,
y material blando como la encía, la pasta de dientes y el cepillo.
Hay lubricación: la saliva y el agua;
las dinámicas de quien se cepilla y más.
Les juro que si pusiéramos diamantes en la pasta de dientes
eliminaríamos el sarro.
Y, con toda probabilidad, los dientes.
Por tanto, hay que conseguir el equilibrio entre eliminar el sarro
y no dañar los dientes ni las encías.
Nos cepillamos los dientes porque comimos,
que es algo que también hacemos todos.
Parece sencillo.
Pero es otro campo de la tribología
y no es tan simple.
Tenemos la comida que se desmenuza y se desgasta al comer
y que interactúa con los dientes, la lengua,
la saliva y la garganta.
Y toda estas interacciones influyen en lo que experimentan al comer.
Seguro que recuerdan algún momento en el que probaron algo nuevo
y reaccionaron así:
"Bueno, sabe bien".
"No me gusta nada la textura".
Los triboligstas estudian la lubricidad, el coeficiente de la fricción,
como formas de conectar la textura y la sensación con lo que uno siente,
de modo que, si se cambia la fómula de lo que comemos y bebemos,
como que el contenido de azúcar o de grasa sea diferente,
¿cómo cambia la sensación en la boca?
¿Cómo se cuantifica?
Eso es lo que los tribologistas intentan resolver.
Y, mientras mis colegas miraban en el laboratorio
la cantidad de grasa de un yogur,
yo estaba en otra zona estudiando la comida de perro.
Por cierto, el laboratorio olía muy bien.
Nos cepillamos los dientes con frecuencia.
¿Cuántos se los cepillamos a las mascotas?
Los animales también contraen enfermedades periodontales,
así que deberíamos cepillarles los dientes,
algo que hace cada vez más gente.
A mi mejor amiga se le da genial cepillarle los dientes a su gato.
Buena suerte si lo intentas con el mío.
Así pues, las empresas de comida para mascotas
procuran que los premios eliminen el sarro.
Si tienen un perro,
habrán observado que, cuando le dan un premio,
desaparece de forma mágica tras el primer bocado.
La dificultad añadida aquí es:
¿Cómo eliminas el sarro en tan solo un bocado?
Elaboré un test de laboratorio para estudiar el problema
y para ello recreé la cavidad bucal de los perros:
los dientes, el sarro y la saliva.
Usé la fricción y las medidas de desgaste
para estudiar la eficacia del premio en eliminar el sarro.
Si se están preguntando ahora mismo cuándo fue la última vez
que le cepillaron los dientes a su perro, de nada.
¿Por qué la tribología es tan importante?
Dejenme darles un ejemplo más.
No importan dónde estén ahora, han llegado hasta aquí de algún modo.
Quizás andando, quizás en bici,
pero, probablemente, la mayoría vino en coche.
Piensen en los sistemas tribológicos de un coche.
Están la interacción suya con el coche,
la del coche con la carretera
y todo lo que hay bajo el capó.
Algunas rutinas de mantenimiento están relacionadas con la tribología.
Ya saben cuántos kms se recomieda hacer
antes de cambiar las ruedas.
Comprueban los neumáticos a menudo.
Controlan de forma activa su desgaste.
La tribología estudia el desgaste y la fricción,
con los neumáticos, la fricción puede ser la diferencia entre llegar a salvo
o tener un accidente.
Esto se debe a que la fricción entre las ruedas y la carretera
influye en la aceleración, la deceleración
y en la distancia de frenado.
Como conductores, sabemos la importancia de la fricción,
porque sabemos que cuando la carretera está mojada
es más peligrosa porque es resbaladiza.
Esto es porque el agua reduce la fricción
entre las ruedas y la carretera.
La fricción es la fuerza que se opone al movimiento,
así que el agua reduciéndola implica mayor facilidad para moverse;
por eso, la carretera mojada es más resbaladiza.
Algo más para tener en cuenta
es que vencer esa fricción requiere energía,
así que pierden energía por fricción.
De esta forma, las ruedas contribuyen a la eficacia del combustible.
De hecho, ¿sabían que un tercio del combustible
que le ponen al motor de combustión interna
se gastará en compensar la fricción?
Un tercio.
La tribología nos ha ayudado a reducir la fricción
y, por tanto, aumentar la eficacia y disminuir las emisiones.
Mediante unos estudios, Holmberg y Erdemir han mostrado
el impacto que tiene la tribología
en reducir el consumo de energía.
Al revisar un periodo de 20 años, han descubierto que
tuvimos la oportunidad de reducir
el consumo de energía de los vehículos
en más de un 60 %.
Si piensan en todos los vehículos que hay, es mucha energía que puede ahorrarse.
Es parte del casi 9 % de energía del consumo mundial actual
que los autores dicen que la tribología puede ayudarnos a ahorrar.
Es una cantidad significativa.
Si miran los números, la tribología hace cosas increíbles.
Mi colega ha identificado más de 20 quads de energía
que puede ahorrarse solo en EE. UU.
Para verlo en perspectiva:
un quad de energía equivale a 180 millón de millones de barriles de petróleo,
y la tribología nos ayuda a ahorrar 20 veces eso.
Es gracias a nuevos materiales, lubricantes y diseños innovadores
que las turbinas eólicas son más eficaces y fiables.
Esto pasó juntando a 31 personas en un cuarto
que ven el mundo tras la lente de la tribología.
Imaginen las oportunidades que se descubrirían
conforme más gente empiece a ver la tribología.
Mis proyectos preferidos ahora son los aplicados al aeroespacio.
Amo reducir la fricción y el desgaste en ambientes tan exigentes.
Hago materiales y piezas
que reducirán la fricción en motores y compuestos móviles
para reducir la fuerza que se opone al movimiento.
Menos fuerza al moverse implica menos potencia,
que implica un actuador más pequeño
que pesará menos
y ahorrará combustible.
También ayudo a crear piezas que duran más al desgastarse menos.
Esto reduce los residuos
y se fabrican las piezas con menos frecuencia,
ahorrando energía en la fabricación.
Les animo a ver la tribología del mundo que les rodea
y pensar en cómo mejorarían la interacción entre esas superficies.
Incluso la mejora más pequeña suma considerablemente.
La tribología puede ser una palabra rara,
pero tiene un gran impacto en nuestro mundo.
Gracias.
(Aplausos)
باید اعتراف کنم وقتی مردم پیش من می‌آیند
درباره شغلم می‌پرسند خیلی بامزه است،
چون به آنها می‌گویم که من کارم مالیدن اجسام به هم دیگر است.
به نظر مسخره می‌آید،
فقط مالیدن اجسام به همدیگر.
اما این کار یک نام تخصصی دارد:
تریبولوژی (سایش‌شناسی)
ت-ر-ی-ب-و-ل-و-ژ-ی
از کلمه‌ی باستانی یونایی «تریبوس»،
که به معنای «مالیدن» است.
‌کلمه خنده‌داری که شاید تا بحال نشنیده بودید،
اما به شما قول می‌دهم،
که کشف آن تجربه شما از دنیای فیزیکی را تغییر می‌دهد.
سایش‌شناسی پروژه‌های جالبی به من داده است.
من با موادی کار کرده‌ام که پرواز می‌کنند و با غذای سگ کار کرده‌ام --
ترکیبی که به نظر در یک دوره زمانی طولانی
به کار کسی نمی‌آید،
مگر تا وقتی که شروع به دیدن جهان از دریچه تریبولوژی بکنید.
و به نظرم شما شگفت زده خواهید شد
از اینکه مقدار کمی تریبولوژی می‌تواند چه نقش به سزایی
در برطرف کردن مشکلات بزرگ ایفا کند.
تریبولوژی مطالعه‌ی اصطکاک، سایش و روانگری است.
همه شما هر سه اینها را تجربه کرده‌اید.
آخرین باری که سعی کردید جسم سنگینی را روی زمین بکشید رابه خاطر بیاورید،
و فقط می‌توانستید حس کنید که چیزی مقاومت می‌کند؟
می‌تواند اصطکاک باشد.
اصطکاک نیرویی است که در برابر حرکت مقاومت می‌کند.
سایش افت یا تغییر جسم است.
به همین دلیل است که باید کفش مورد علاقه‌تان را عوض کنید
زیرا کم‌کم تخته کفش ناپدید می‌شود.
روان‌سازنده‌ برای کاهش اصطکاک وساییدگی بکارمی‌رود
آنها آن پیچ‌های زنگ‌زده سرسختی که به هیچ وجه تکان نمی‌خورند را شل می‌کنند.
اما تریبولوژی به عنوان دانش سطوح دارای برهم کنش در حرکت نسبی نیز
تعریف می‌شود.
بنابراین، سطوح در حرکت نسبی دارای برهم کنش هستند:
موارد آن در جهان بسیار زیاد است.
همانطور که الان نشسته‌اید، پایتان را تکان می‌دهید
یا شاید در صندلی‌تان تکان می‌خورید؟
حدس بزنید چرا؟ چون تریبولوژی اتفاق می‌افتد.
حتی کوچکترین چرخش در صندلی‌تان
شامل دو سطح می‌شود که روی هم به طور نسبی حرکت می‌کنند.
و برهم‌کنش تریبولوژیک شما در چرخش
با فرد کناریتان متفاوت است.
زیرا لباسی که پوشیده‌اید اصطکاک
بین شما و صندلی را تغییر می‌دهد.
اگر پارچه ابریشمی پوشیده‌اید، به نسبت پوشیدن پارچه پشمی
وول خوردن برایتان راحت‌تر است
زیرا اصطکاک پارچه ابریشمی کمتر است.
اگر قوزک پایتان را حرکت دهید،
آیا صدای ترق تروق می‌دهد؟
آن را حس می‌کنید، نه؟
می‌ایستید وحرکت می‌کنید، برخی از مفاصل ترق تروق می‌کنند.
تریبولوژی، به خاطر این صدا متشکریم.
این صدا می‌تواند به خاطر مایعی باشد مفاصل‌تان را هنگام حرکت
روغن کاری می‌کند.
شما لزوما در آن مایع حباب‌های گاز خارج می‌کنید.
این صدا می‌تواند براثر حرکت تاندون‌هایی باشد که به راحتی روی هم حرکت می‌کنند.
چیزی که در قوزک پا بسیار رایج است،
ممکن است هرکدام از همکاران من را که آنجا
دائما پایشان را تکان می‌دهند نسبت به تریبولوژی تاندون‌ها علاقه‌مند کند.
اما چطور کسی می‌تواند مانند من تریبولوژیست بشود؟
البته که این در کودکی آغاز می‌شود.
در کودکی یک بالرین بودم.
به درجه‌ای رسیدم که روی نوک انگشتان پایم می‌رقصیدم،
یا به اصطلاح "en pointe."
هنگامی که روی نوک پا با آن کفش‌های جالب مشغول رقصیدن هستید
اما آن کفش‌ها می‌توانند روی صحنه سربخورند
آخرین چیزی که هنگام رقص روی نوک پا می‌خواهید آن است که
سُربخورید و بیفتید.
خوب به همین خاطر ما قوطی‌های رزین داشتیم.
پایمان را توی قوطی رزین می‌گذاشتیم تا روکش سبکی روی کفشمان بگذارد.
رزین از شیره درخت گرفته می‌شود.
و فرم پودری آن از لیزی سطوح می‌کاهد.
یک رقصنده خیلی زود یاد می‌گیرد
که چه مقدار از آن را به کفشش بمالد،
زیرا اگر به مقدار کافی نمالد،
احتمالا به خاطر کم بودن اصطکاک بین کفش و صحنه لیز می‌خورد.
در بهترین حالت،
مانند یک بالرین دست وپا چلفتی روی صحنه خواهید بود،
اما در بدترین حالت ممکن است صدمه ببینید.
من همان موقع هم کارم دستکاری و بهره‌برداری از اصطکاک بود.
می‌بینید که سرنوشت من این بود که تریبولوژیست بشوم.
(خنده حضار)
اما شما هم یک تریبولوژیست کوچک بودید.
وقتی که مدادشمعی یا مدادرنگی‌ داشتید،
می‌دانستید که هرچه محکمتر بکشید، رنگ تیره‌تر می‌شود.
شما همینطور هم می‌دانستید که این به معنی است که
باید مداد یا مدادشمعی‌تان را دائما تیز کنید،
زیرا زودتر نوک آن کند می‌شد.
حالا بیایید درمورد آن زمین‌های براق واکس زده‌ای حرف بزنیم
که نمی‌شد روی آن سُر نخورد.
می‌دانستید که اگر یک جفت جوراب بپوشید،
می‌توانید روی زمین یک سُر درست و حسابی بخورید.
اما با پای بدون جوراب امکان پذیر نبود.
استادان تقلب در اصطکاک.
همه کودکان تریبیولوژیست هستند.
ما بزرگسالان چطور؟
همین امروز، دندان‌هایتان را مسواک زدید.
امیدورام.
(خنده حضار)
این تریبولوژی عملی است.
خمیردندان و مسواک برای پاک کردن پلاک از روی دندان‌هایتان
بکار می‌روند.
محض اطلاع شما، پدر من دندان پزشک است.
هیچوقت فکر نمی‌کردم که روزی حرفه‌ام به حرفه خانوادگی‌مان ربط پیدا کند.
اما یک روز دیدم که به یک زبان حرف می‌زنیم
روزی که از من خواسته شد که در مورد برداشتن پلاک دندان مطالعه کنم.
به نظر آسان می‌آمد،
تا زمانیکه از نگاه یک تریبولوژیست به آن نگاه کردم،
و بعد به طرز عجیبی پیچیده شد.
مواد سختی در دست دارید -- که دندان‌های شماست --
همینطور هم مواد نرم مانند لثه‌ها، خمیردندان و مسواک.
مواد روان کننده هم وجود دارد -- شکلی از بزاق و آب --
حرکت‌های فردی که مسواک می‌زند و خیلی چیزهای دیگر.
من قول می‌دهم که اگر ما الماس در خمیردندانتان بریزیم،
پلاک دندانتان از بین می‌رود.
شاید دندانتان را هم از دست بدهید.
خوب باید تعادل خوبی برای از بین بردن پلاک و
لطمه نزدن به دندان و لثه برقرار کرد.
بعد از هرغذا دندان‌هایمان را مسواک می‌زنیم
غذا خوردن جز روال زندگی ماست.
ساده به نظر می‌آید.
اما این رشته‌ی دیگری در تریبولوژی است
که چندان ساده هم نیست.
غذاهایی داریم که هنگام خوردن می‌شکانند و فرسوده می‌کنند،
و آن غذا با دندان، زبان، بزاق و گلوی شما
فعل و انفعال دارد.
و همه آن فعل و انفعالات روی تجربه غذاخوردن شما تاثیر دارد.
فکر می‌کنم که همه خاطره‌ای دارند که چیز جدیدی را امتحان می‌کردند
و این حس را داشتند که
«خوب، مزه‌اش خوب است.
اما بافت آن را دوست ندارم.»
تریبولوژیست‌ها به دنبال نرمی و ضریب اصطکاک هستند،
به عنوان راهی برای ارتباط دادن حواس دهان و بافت به چیزی که تجربه می‌کنید،
تا ببینیم که آیا تغییر فورمول چیزهایی که می‌خوریم و می‌آشامیم
تغییر مقدار شکر و چربی
تغییری در احساس ما ایجاد می‌کند؟
ما چگونه کیفیت آن را مشخص می‌کنیم؟
این همان چیزی است که ما به دنبال حل آن هستیم.
وقتی همکارانم در گوشه‌ای از آزمایشگاه
به دنبال مقدار چربی ماست هستند،
من در گوشه دیگری
روی غذای سگ‌ها مطالعه می‌کنم.
این آزمایشگاه واقعا بوی خوبی می‌دهد، بگذارید بگویم.
همه ما طبق روال دندان‌هایمان را مسواک می‌زنیم.
چندنفر دندان حیوانات خانگی‌ را مسواک می‌زند؟
حیوانات هم مانند انسان دچار بیماری‌های دندانی می‌شوند،
پس ما باید دندان‌های آنها را مسواک بزنیم.
و امروزه صاحبان بیشتری دست به این کار می‌زنند.
من می‌دانم که دوست صمیمی من در مسواک زدن برای گربه‌اش خیلی خوب است.
اما این کار روی گربه من امکان‌پذیر نیست.
بنابراین تامین‌کنندگان غذای حیوانات درصدد هستند
تا پلاک دندانی آنها را با چیزهایی مثل تشویقی ازبین ببرند
اگر سگ دارید،
شاید دیده باشید که وقتی به سگ تشویقی می‌دهید،
بعد از یک گاز، تشویقی به طرز سحرآمیزی غیب می‌شود.
خوب چالش این است:
چطور پلاک دندانی را با یک گاز از بین ببریم؟
برای بررسی این مشکل یک آزمایش طراحی کردم،
برای این کارباید سیستم دهانی سگ‌ها را تقلید می‌کردم:
دهان، پلاک، بزاق دهانشان را.
ازاقدامات سایشی و اصطکاک برای مطالعه
تاثیر آن تشویقی در از بین رفتن پلاک استفاده کردم.
هیچ اشکالی ندارد اگر حالا که اینجا نشسته‌اید دارید
به آخرین باری که دندان سگتان را مسواک نزدید فکر می‌کنید
اما کار مهم تریبولوژی چیست؟
بگذارید یک مثال دیگر بزنم.
مهم نیست که الان کجا هستید، شما به این محل آمدید.
شاید پیاده یا با دوچرخه آمده‌اید.
اما احتمالا بیشتر افراد حاضر با ماشین آمده‌اند.
در مورد تمام سیستم‌های تریبولوژیستی موجود ماشین فکر کنید.
شما با ماشین فعل و انفعالات شخصی دارید،
ماشین با جاده فعل و انفعال دارد
و همه چیزهای زیر کاپوت و موتور ماشین.
برخی از کارهای عادی نگهداری مستقیما با تریبولوژی مربوط می‌شود.
شما می‌دانید که بعد از طی چند کیلومتر بهتر است که
تایرهای خود را تعویض کنید.
به طور منظم شیارهای تایر را چک کنید.
شما فعالانه سایش تایرها را بررسی می‌کنید.
تریبولوژی هم مطالعه سایش و اصطکاک است،
در تایرها، اصطکاک می‌تواند مسئله بین سالم رسیدن
و خطر تصادف باشد.
زیرا اصطکاک بین تایرها و جاده
روی سرعت گرفتن، ترمز گرفتن و
مسافت ترمز شما تاثیر می‌گذارد.
به عنوان یک راننده، بطورغریزی از اهمیت اصطکاک آگاهید،
زیرا می‌دانید که وقتی جاده‌ها خیس هستند،
به خاطر لغزنده بودن خطرناک‌ترند.
به این خاطر است که آب اصطکاک بین تایرها و جاده را
کاهش می‌دهد.
شاید به یادبیاورید که اصطکاک نیرویی است که دربرابرحرکت می‌ایستد
پس آب با کاستن از این نیرو، حرکت را برای شما آسانتر می‌کند،
و درنتیجه جاده‌های خیس لغزنده هستند.
نکته دیگری که باید در نظر گرفت این است
که برای غلبه بر اصطکاک
به انرژی نیاز دارید.
به همین خاطر تایرها روی مصرف سوخت تاثیر می‌گذارند.
در حقیقت می‌دانستید که یک سوم سوختی که
که شما در باک خودروی‌تان می‌ریزید
صرف غلبه بر اصطکاک می‌شود؟
یک سوم.
تحقیق تریبولوژی به ما در کاهش اصطکاک کمک می‌کند و
بهینه سازی مصرف سوخت را بالابرده و برون فرست را کاهش می‎‌دهد.
هولمبرگ و اردمیر مطالعات خوبی انجام داده‌اند
که تاثیر تحقیق تریبولوژی بر کاهش مصرف سوخت را
نشان می‌دهد.
آنها طی یک دوره‌ی ۲۰ساله فهمیدند که،
ما این شانس را داشتیم که
مصرف انرژی ماشین‌های مسافری را
تا ۶۰ درصد کاهش دهیم.
وقتی به همه ماشین‌های دنیا فکرمی‌کنید می‌بینید
چه انرژی را می‌توان ذخیره کرد.
این تقریبا نه درصد از انرژی مصرفی جهان است
که این نویسندگان دریافتند که تریبولوژی می‌تواند آن را ذخیره کند.
مقدار قابل توجهی انرژی است.
وقتی به ارقام نگاه می‌کنیم، می‌بینیم که تریبولوژی کارهای جالبی می‌تواند بکند
همکاران من تعیین کرده‌اند که تا ۲۰ کوآد انرژی را می‌توان
تنها در ایاالات متحده ذخیره کرد.
برای بیان بهتر آن:
یک کوآد انرژی برابر با ۱۸۰بشکه نفت است،
وتریبولوژی به ما کمک می‌کند تا ۲۰ برابر آن را حفظ کنیم
این کار از طریق مواد جدید، روان‌کننده‌های جدید،
طراحی ترکیبات تازه انجام می‌شود،
تا توربین‌های بادی با بازدهی بیشتر ساخت.
این کار با قرار دادن ۳۱ نفر در یک اتاق میسر شده
که دنیا را از دریچه تریبولوژی می‌دیدند.
فرصت‌هایی را تصور کنید که خود را آشکار خواهند کرد
وقتی که افراد بیشتری به تریبولوژی توجه کنند.
الان برنامه‌های هوافضایی از پروژه‌های مورد علاقه من هستند.
من عاشق کاهش دادن سایش و اصطکاک در محیط‌های چالش برانگیز هستم.
من می‌توانم مواد و اجزایی بسازم
که می‌توانند اصطکاک را در حرکت اجزا و موتور کاهش می‌دهد
تا آنها نیروی مخالف دربرابر حرکت کمتری داشته باشند.
نیروی مخالف کمتر یعنی صرف انرژی کمتر،
پس می‌توانید ازمحرک کوچکتری استفاده کنید
که وزن کمتری دارد،
و انرژی را ذخیره می‌کند.
همچنین می‌توانم اجزایی بسازم که با سایش کمتر طول عمربیشتری دارد
این کارهدررفت موادرا کاهش می‌دهد
که یعنی ما قطعات کمتری تولید می‌کنیم.
و درنتیجه انرژی کمتری در تولید صرف می‌کنیم.
شما را تشویق می‌کنم که به تریبولوژی در جهان اطرافتان نگاه کنید
ودرباره اینکه چگونه می‌توانید برهم کنش سطوح اطرافتان را بهبود بخشید بیندیشید.
حتی کوچکترین بهبودی
می‌تواند تغییر ایجاد کند.
شاید تریبولوژی کلمه خنده‌داری باشد،
اما تاثیر زیادی بر جهان ما دارد.
متشکرم.
(تشویق حضار)
Je dois admettre que cela m'amuse
quand on me demande quel est mon travail
car je leur dis que je frotte des choses ensemble.
Ça paraît ridicule,
simplement frotter des choses ensemble.
Mais cela a un nom technique :
la tribologie.
T-r-i-b-o-l-o-g-i-e,
du grec « tribos »,
qui signifie frotter.
C'est un mot amusant que vous n'avez sûrement jamais entendu,
mais je vous promets,
le découvrir change votre vision du monde physique.
J'ai réalisé de grands projets grâce à la tribologie.
J'ai travaillé sur des matériaux volants, et sur de la nourriture pour chiens --
une combinaison apparemment improbable pour une personne
sur une période de quelques années,
jusqu'à ce qu'on voie le monde à travers un angle tribologique.
Je pense que vous seriez surpris
à quel point un peu de tribologie est significatif
pour régler de très gros problèmes.
La tribologie est l'étude de la friction, de l'usure et de la lubrification.
Vous connaissez tous ces trois choses.
La dernière fois que vous avez essayé de transporter un objet lourd,
et que vous avez senti de la résistance au sol,
c'est de la friction.
La friction est la force s'opposant au mouvement.
L'usure est la perte ou le transfert de matériau.
Elle nous force à remplacer nos chaussures favorites,
car leurs semelles disparaissent.
Le lubrifiant réduit la friction et l'usure.
Il desserre ces boulons trop serrés qui ne bougeront pas sans.
La tribologie est aussi définie comme la science des surfaces interactives
en mouvement relatif.
Les surfaces interactives en mouvement relatif :
il y en a plein dans le monde.
Pendant que vous êtes assis là, bougez-vous vos pieds
ou gigotez-vous sur votre siège ?
Vous savez quoi ? C'est de la tribologie.
Même si vous vous tournez un petit peu,
cela implique deux surfaces bougeant relativement l'une à l'autre.
Votre interaction tribologique pour ce mouvement
est différente de celle de vos voisins.
C'est parce que les habits que vous portez
changent la friction entre vous et le siège.
Si vous portez de la soie, c'est plus facile de se tortiller
qu'avec de la laine.
C'est parce que la friction est plus faible.
Si vous bougez ou remuez votre cheville,
cela fait-il un bruit ?
Ça vous arrive, non ?
Vous vous levez, vous bougez, et certains os craquent.
Merci pour ce son, tribologie.
Ce son vient du fluide qui lubrifie nos os
quand on bouge.
Vous y rejetez en fait des bulles de gaz.
Ce son peut aussi venir du simple mouvement des tendons.
Assez commun dans la cheville,
donc l'un de mes chers remueurs de pieds
pourrait subitement être intéressé par la tribologie des tendons.
Comment quelqu'un devient-il tribologue comme moi ?
Ça commence dans l'enfance, bien sûr.
J'étais ballerine.
J'ai atteint le niveau pour danser sur mes orteils,
ou « en pointe ».
Quand on danse en pointe, on porte ces chaussures géniales,
mais qui sont très glissantes sur scène.
La dernière chose qu'on veut faire quand on danse sur ses orteils,
c'est glisser et tomber.
Donc on avait des boîtes de colophane.
On mettait un pied dedans, puis un enrobage clair sur nos chaussures.
Le colophane vient de la sève
et sa forme poudreuse rend les choses moins glissantes.
Les danseurs apprennent très vite
la quantité à mettre sur leurs chaussures,
car si on n'en met pas assez, on a des chances de glisser,
à cause de la faible friction entre la chaussure et la scène.
Au mieux,
on est une danseuse maladroite sur scène,
mais au pire, on se blesse.
Déjà, j'optimisais et je manipulais la friction.
Vous voyez, j'étais destinée à devenir tribologue.
(Rires)
Mais vous étiez aussi des jeunes tribologues.
Quand vous utilisiez des crayons,
vous saviez que plus vous appuieriez, plus la couleur serait foncée.
Vous saviez que ça signifiait que vous devriez tailler
ce crayon plus fréquemment,
car il s'userait plus vite.
Parlons maintenant de ces sols cirés brillants
que vous deviez seulement traverser.
Vous saviez qu'en mettant des chaussettes,
vous alliez vraiment glisser.
Bonne chance pour le faire pied-nus.
Maîtres manipulateurs de la friction.
Tous les enfants sont des tribologues.
Et nous, les adultes ?
Vous avez dû vous brosser les dents aujourd'hui.
Enfin, j'espère.
(Rires)
C'est de la tribologie en action.
Le dentifrice et la brosse agissent pour enlever ou user
la plaque de vos dents.
Mon père est dentiste.
Je n'aurais pas pensé que je travaillerais sur le sujet.
Un jour, on s'est retrouvé à parler le même langage
quand je devais développer un test pour enlever la plaque dentaire.
Ça semblait simple,
jusqu'à ce que je remarque l'impact tribologique,
là, c'est devenu incroyablement complexe.
On a des matériaux durs - nos dents -
des matériaux mous comme nos gencives, le dentifrice, la brosse à dents.
Il y a de la lubrification -- la salive et l'eau --
la dynamique de la personne qui se brosse les dents.
Je vous jure que si on met des diamants dans notre dentifrice,
on arrivera à enlever cette plaque.
Mais peut-être aussi nos dents.
Donc il y a un équilibre à trouver entre enlever la plaque
et ne pas abîmer nos dents et nos gencives.
On brosse nos dents après avoir mangé.
Manger est une autre de nos routines.
Cela semble simple.
Mais c'est encore de la tribologie,
et ce n'est pas simple.
On a la nourriture qui se casse et s'use quand on la mange.
Cette nourriture interagit avec nos dents, notre langue,
notre salive, notre gorge.
Et ces interactions vont influencer notre expérience gustative.
On se rappelle tous avoir goûté quelque chose de nouveau
et s'être dit :
« C'est assez bon.
Je n'aime pas cette texture. »
Les tribologues voient le lubrifiant, le coefficient de la friction,
comme un moyen de connecter les sensations en bouche et les textures
pour voir si un changement de formulation de ce qu'on mange et boit
donc un taux différent de sucre ou de graisse,
modifie cette sensation en bouche.
Comment quantifier cela ?
C'est ce que les tribologues essayent de trouver.
Pendant que mes collègues étaient dans un coin du labo,
analysant le taux de graisse d'un yaourt,
j'étais dans un autre,
à étudier de la nourriture pour chiens.
Ce labo sentait bon, au fait.
On se lavait tous les dents régulièrement.
Lave-t-on celles de nos animaux ?
Les animaux aussi ont des maladies parodontales,
c'est donc nécessaire de leur brosser les dents
et de plus en plus de gens le font.
Mon meilleur ami lave très bien les dents de son chat.
Impossible de le faire avec mon chat.
Les développeurs essayent de mettre
des suppresseurs de plaque dentaire dans les friandises.
Si vous avez un chien,
vous avez peut-être observé qu'une friandise
disparaît comme par magie après une bouchée.
Le nouveau challenge est là :
comment enlever la plaque en une bouchée ?
J'ai développé un test pour étudier ce problème,
et je devais imiter le système buccal des chiens :
leurs dents, plaque, salive.
Et j'ai utilisé des mesures de friction et d'usure
pour étudier l'efficacité de cette friandise sur la plaque.
Si vous êtes en train de penser
que vous devez brosser les dents de votre chien, de rien.
Quel est le problème avec la tribologie ?
Je vais vous donner un dernier exemple.
Peu importe où vous êtes, là, vous y êtes arrivés d'une certaine manière.
Vous avez marché ou fait du vélo,
beaucoup sont sûrement venus en voiture.
Pensez à tous les systèmes tribologiques dans une voiture.
Vous avez vos interactions avec elle,
elle avec la route,
et tout ce qui est sous le capot et dans la transmission.
La maintenance routière est liée à la tribologie.
Vous savez quand vos pneus seront usés
et quand les remplacer.
Vous vérifiez régulièrement la sculpture des pneus.
Vous gérez activement leur usure.
La tribologie est l'étude de l'usure et de la friction,
et dans le cas de pneus, la friction peut provoquer
un accident de voiture.
Tout ça parce que la friction entre les pneus et la route
influencera votre accélération, votre décélération
et votre distance d'arrêt.
Un conducteur sait déjà à quel point la friction est importante
car il sait que quand les routes sont mouillées,
elles sont plus dangereuses car elles sont glissantes.
C'est parce que l'eau réduit la friction
entre les pneus et la route.
La friction est la force opposée au mouvement.
Donc, l'eau qui réduit cette force rend le mouvement plus facile,
et quand la route est mouillée, ça glisse plus.
Une autre chose importante,
c'est que l'on dissipe de l'énergie
à travers la friction.
Ainsi, nos pneus influencent notre rendement énergétique.
Saviez-vous qu'un tiers de l'essence
qu'on met dans notre véhicule
sera utilisé pour la friction ?
Un tiers.
Les recherches en tribologie ont aidé à réduire la friction
et donc à augmenter ce rendement et à réduire les émissions.
Holmberg et Erdemir ont fait des études intéressantes
montrant l'impact que la recherche en tribologie a
sur la consommation d'essence.
Ils ont vu qu'en 20 ans,
on a pu réduire
cette consommation de véhicules passagers
à hauteur de 60%.
Quand on pense à toutes les voitures dans le monde,
on peut économiser beaucoup d'énergie.
On parle de 9% de notre consommation mondiale actuelle
que la tribologie peut économiser selon les auteurs.
C'est une quantité significative.
Quand on regarde les chiffres, la tribologie peut faire de belles choses.
Mes collègues ont identifié que nous pouvions économiser
jusqu'à 20 quads d'énergie aux États-Unis.
Pour mettre ça en perspective :
un quad d'énergie équivaut à 180 millions de barils de pétrole,
et la tribologie peut économiser 20 fois cela.
Cela grâce à de nouveaux matériaux, lubrifiants,
à la conception de nouveaux composants,
en faisant des éoliennes plus efficaces et fiables par exemple.
C'est arrivé en mettant 31 personnes dans une pièce
qui voyaient le monde à travers un angle tribologique.
Imaginez les opportunités qui se sont révélées
quand on a commencé à voir la tribologie partout.
Mes projets favoris sont les applications aérospatiales.
J'adore réduire l'usure et la friction dans ces environnements difficiles.
Je peux créer des matériaux et des composants
qui réduisent la friction dans des composants et machines mouvants
pour que moins de force s'oppose à leur mouvement.
Moins de force de mouvement signifie qu'ils ont besoin de moins de puissance.
On peut alors utiliser un plus petit actuateur,
moins lourd,
qui économise de l'essence.
Je peux aussi créer des composants à l'usure plus lente, plus robustes donc.
Ça signifie moins de déchets de matériaux
et que les composants sont fabriqués moins souvent.
Donc nous économisons de l'énergie en fabriquant moins.
Je vous encourage à voir la tribologie dans votre environnement
et à penser comment vous amélioreriez ces surfaces interactives.
Même les plus petits progrès
sont utiles.
La tribologie peut sembler amusante,
mais elle a un grand impact sur notre monde.
Merci.
(Applaudissements)
אני חייבת להודות שזה ממש כיף
כשאנשים שואלים אותי במה אני עובדת,
כי אני אומרת שאני עובדת בלשפשף דברים זה בזה.
זה נשמע מגוחך,
לשפשף דברים זה בזה.
אבל יש לזה שם מקצועי:
טריבולוגיה.
ט-ר-י-ב-ו-ל-ו-ג-י-ה,
מהמילה ביוונית עתיקה "טריבוס",
שמשמעה "לשפשף".
זאת מילה מצחיקה שבטח לא שמעתם לפני כן,
אבל אני מבטיחה לכם,
גילוי שלה משנה את החוויה שלכם עם העולם הפיזי.
טריבולוגיה סיפקה לי פרויקטים מדהימים.
עבדתי עם חומרים שעפים, ועבדתי עם אוכל לכלבים --
שילוב שלא נשמע כמו משהו שבן אדם אמור לעשות
במרווח של שנים ספורות בלבד,
עד שאתם מתחילים לראות את העולם דרך עדשה טריבולוגית.
ואני חושבת שאתם תופתעו
עד כמה מעט טריבולוגיה יכולה להיות חשובה
בהקלה על כמה בעיות מאוד גדולות.
טריבולוגיה היא המחקר של חיכוך, שחיקה וסיכוך.
כולכם חוויתם את כל שלושת הדברים האלה.
זוכרים את הפעם האחרונה שניסיתם להזיז חפץ כבד
ויכולתם ממש להרגיש משהו מתנגד לכם?
זה חיכוך.
חיכוך הוא הכוח שמתנגד לתנועה.
שחיקה היא אובדן או המרה של חומר.
זאת הסיבה בגללה אתם צריכים להחליף את הנעליים האהובות עליכם,
כי בסופו של דבר הסוליות נעלמות.
חומרי סיכה משמשים להפחתת חיכוך ושחיקה.
הם משחררים את אותם ברגים חלודים עקשניים שאחרת לא היו זזים ממקומם.
אבל טריבולוגיה גם מוגדרת כמדע של משטחים בעלי אינטרקציה
בתנועה יחסית.
אז, משטחים בעלי אינטרקציה בתנועה יחסית:
יש הרבה כאלה בעולם.
בזמן שאתם יושבים כאן עכשיו, האם אתם מזיזים את הרגל שלכם?
או אולי נעים בכיסא שלכם?
כי נחשו מה? מתרחשת כאן טריבולוגיה.
התזוזה הקטנה ביותר בכיסא שלכם
מערבת שני משטחים שנעים באופן יחסי זה ביחס לזה.
והאינטרקציה הטריבולוגית שלכם בתזוזה
תהיו שונה מזו של האדם שלידכם.
זה בגלל שהבגדים שאתם לובשים
משנים את החיכוך ביניכם ובין הכיסא.
אם אתם לובשים משי, זה קצת יותר קל לנוע בכסא
מאשר אם הייתם לובשים צמר.
זה בגלל שהחיכוך נמוך יותר במשי.
אם אתם מזיזים את הקרסול שלכם או מרעידים אותו,
האם זה גרם לצליל של פקיעה?
זה קרה לכם, נכון?
אתם נעמדים, מסתובבים קצת, ואיזה מפרק מתפוקק.
תודה רבה על הצליל הזה, טריבולוגיה.
הצליל הזה יכול לבוא מהנוזל שמסכך את המפרקים שלכם.
בזמן שאתם נעים.
אתם בעצם משחררים בועות גז לתוך הנוזל הזה.
הצליל הזה יכול גם לבוא מהגידים שזזים זה על גבי זה.
דבר די נפוץ בקרסול,
אז כל אחד מאיתנו מקפיצי הרגליים,
יכול פתאום להסתקרן לגבי הטריבולוגיה של הגידים.
אבל איך נהיים לטריבולוגים, כמוני?
זה מתחיל בילדות, כמובן.
בצעירותי הייתי בלרינה,
הגעתי לרמה כזו שרקדתי על קצות הבהונות,
או ב"פוינט".
עכשיו, כשאתם רוקדים ב"פוינט" אתם נועלים נעליים מדהימות כאלה
אבל הן יכולות להחליק על הבמה.
הדבר האחרון שאתם רוצים לעשות כשאתם רוקדים על קצות האצבעות
הוא להחליק וליפול.
אז היו לנו קופסאות של חומר שנקרא רוזין.
היינו דורכות בתוך הרוזין, ומצפות את הנעל בציפוי עדין.
רוזין הוא בעצם שרף עצים
וכשהוא אבקה, הוא עושה שדברים יהיו פחות חלקים.
כרקדנית את לומדת די מהר
מה היא הכמות המתאימה לשים על הנעליים שלך,
כי אם לא שמת מספיק, כנראה שהיית מחליקה
בגלל מידת החיכוך הנמוכה בין הנעל שלך והבמה.
במקרה הטוב,
היית רקדנית מגושמת על הבמה,
אבל המקרה הגרוע היה פציעה.
כבר אז, מיקסמתי ושיחקתי עם חיכוך.
אתם רואים, נועדתי להיות טריבולוגית.
(צחוק)
אבל גם אתם הייתם טריבולוגים צעירים.
כשציירתם עם צבעים או עפרונות צבעוניים,
ידעתם שככל שתלחצו יותר חזק כך הצבע יהיה כהה יותר.
אתם גם ידעתם שזה אומר שתצטרכו לחדד
את הצבע או העפרון הצבעוני לעתים קרובות יותר,
כי הוא נשחק יותר ויותר מהר.
עכשיו בא נדבר על אותן רצפות ממורקות, מבהיקות ומושכות
שאתם פשוט חייבים להחליק לאורכן.
אתם ידעתם שאם תגרבו זוג גרביים,
תצליחו להחליק ממש יפה לאורך הרצפה הזו.
בהצלחה לכם אם תנסו לעשות זאת יחפים.
אתם אלופים במשחק בחיכוך.
כל הילדים הם טריבולוגים.
מה לגבינו כמבוגרים?
באיזה שהיא נקודה היום צחצחתם שיניים.
אני מקווה.
(צחוק)
זאת טריבולוגיה בפעולה.
משחת השיניים ומברשת השיניים פועלות להסיר ולמרק
את הפלאק מהשיניים שלכם.
רק לידיעה, אבא שלי רופא שיניים.
מעולם לא חשבתי שהקריירה שלי תסגור מעגל עם העסק המשפחתי.
אבל יום אחד, מצאנו את עצמנו דוברים את אותה השפה
כשקיבלתי משימה לפתח מבחן שיחקור את מידת ההסרה של פלאק.
נשמע די פשוט,
עד שהתחלתי לבחון את זה כטריבולוגית,
ואז זה הפך לממש מורכב.
יש לכם משטח קשה -- אלה השיניים שלכם --
משטחים רכים כמו החניכיים שלכם, משחת השיניים ומברשת השיניים.
יש חומר סיכה -- בצורה של רוק ומים --
והדינמיקה של האדם שמבצע את הצחצוח ועוד.
אני מבטיחה שאם נשים יהלומים במשחת השיניים שלכם,
תצליחו להסיר את הפלאק.
אולי גם תסירו את השיניים שלכם גם.
אז יש איזון עדין בין הסרת הפלאק
ולא להזיק לשיניים והחניכיים שלכם.
אנחנו מצחצחים שיניים שלנו בגלל שאכלנו.
אכילה היא עוד דבר קבוע שכולנו עושים.
נראה די פשוט.
אבל זה עוד תחום של טריבולוגיה,
וזה לא כזה פשוט.
יש לכם את האוכל, שישבר וישחק במהלך האכילה,
והאוכל הזה נמצא באינטרקציה עם השיניים שלכם, הלשון שלכם,
הרוק שלכם, הגרון שלכם.
וכל האינטרקציות האלה הולכות להשפיע על חווית האכילה שלכם.
אני חושבת שכולכם יכולים להיזכר ברגע בו ניסיתם מאכל חדש
ופשוט עשיתם,
"יש לזה טעם סביר,
אני ממש לא אוהב את הטקסטורה הזאת".
טריבולוגים בוחנים את מידת הסיכוך, המקדם של החיכוך,
כדרך לחבר בין תחושת הפה והטקסטורה למה שאתם חווים,
כדי שאם נשנה את ההרכבים של מה שאנחנו אוכלים ושותים
אז הרכב הסוכר והרכב השומן הם שונים,
איך זה משנה את תחושת הפה?
איך אנחנו יכולים לכמת את זה?
זה מה שטריבולוגים מנסים לפתור.
ובזמן שעמיתי ישבו בפינה אחת של המעבדה הזו
ובחנו את הרכב השומן ביוגורט,
אני ישבתי בפינה אחרת
וחקרתי מזון לכלבים.
המעבדה הריחה מעולה, אני חייבת לומר.
כולנו מצחצחים את השיניים כל יום,
כמה מאתנו מצחצחים לחיות המחמד שלנו?
חיות כמו אנשים, לפעמים סובלות ממחלות חניכיים,
אז אנחנו באמת חייבים לצחצח להן שיניים,
ויותר בעלי חיות מתחילים לעשות את זה.
אני יודעת שהחברה שלי, ממש טובה בלצחצח לחתול שלה, איכשהו.
בהצלחה בניסיון לעשות זאת לחתול שלי.
אז מה שיצרני מזון לחיות מנסים לעשות
הוא להוסיף חומר מסיר פלאק במוצרים כמו חטיפים.
אם יש לכם כלב,
אולי שמתם לב שכשאתם נותנים לכלב חטיף,
הוא נעלם באורח פלא אחרי ביס אחד בלבד.
אז האתגר הנוסף כאן הוא:
איך מסירים פלאק בביס אחד בלבד?
אני פיתחתי מבחן סף לחקור את הבעיה הזו,
וכדי לעשות זאת, הייתי צריכה לחקות את המערכת האוראלית של הכלבים:
השיניים, הפלאק והרוק שלהם.
והשתמשתי במדדי חיכוך ושחיקה
כדי לחקור את האפקטיביות של אותו חטיף בהסרת פלאק.
אם אתם יושבים כאן עכשיו וחושבים על הפעם האחרונה
בה לא צחצחתם לכלב שלכם, בבקשה.
אבל מה כל העניין בטריבולוגיה?
תנו לתת לכם עוד דוגמה.
לא משנה היכן אתם נמצאים כרגע, אתם הגעתם למקום הזה איכשהו.
אולי הלכתם, או רכבתם על אופניים,
אבל רוב האנשים בחדר הזה בטח הגיעו ברכב.
רק תחשבו על כל המערכות הטריבולוגיות שיש ברכב.
יש לכם את האינטרקציה האישית שלכם עם הרכב,
האינטרקציה של הרכב עם הכביש
וכל מה שנמצא מתחת למכסה המנוע ובמערכת ההניע.
חלק מעבודות התחזוקה הקבועות קשורות ישירות לטריבולוגיה.
אתם יודעים מה ההמלצה למגבלת הקילומטרים בצמיגים שלכם
לפני שצריך להחליף אותם.
אתם בודקים באופן קבוע את החריצים באותם צמיגים.
אתם מנטרים באופן פעיל את השחיקה של הצמיגים שלכם.
טריבולוגיה היא המחקר של השחיקה והחיכוך,
וכשמדובר בצמיגים, חיכוך יכול להיות ההבדל בין הגעה בשלום
ותאונת דרכים.
מכיוון שהחיכוך בין הצמיגים שלכם ובין הכביש
משפיע על ההאצה, האטה
ומרחק העצירה שלכם.
כנהגים, אתם כבר יודעים באופן אינסטינקטיבי עד כמה חשוב החיכוך,
כי אתם יודעים שכשהכבישים רטובים,
הם יותר מסוכנים כי הם חלקים.
זה בגלל שהמים מפחיתים את החיכוך
בין הצמיגים שלכם ובין הכביש.
אולי אתם זוכרים שחיכוך הוא הכוח שמתנגד לתנועה,
אז מים מפחיתים את הכוח הזה ולכן יותר קל לכם לנוע,
ולכן יותר מחליק כשהכבישים רטובים.
עוד משהו לחשוב עליו
הוא שהתמודדות עם חיכוך גוזלת אנרגיה.
אז אתם מפסידים אנרגיה בגלל חיכוך.
זאת דרך אחת בה הצמיגים שלכם יכולים להשפיע על יעילות השימוש בדלק שלכם.
למעשה, האם ידעתם ששליש מהדלק
שאתם מכניסים לרכב מנוע הבערה הפנימי שלכם
יבוזבז על התמודדות עם חיכוך?
שליש.
מחקר הטריבולוגיה סייע לנו בהפחתת החיכוך
ולכן הגדיל את יעילות השימוש בדלק והפחתת הפליטות.
הולמברג וארדמיר ערכו כמה מחקרים מעולים
שהראו את ההשפעה שיש למחקר הטריבולוגי
על הפחתת צריכת האנרגיה שלנו.
והם מצאו שבטווח של 20 שנה,
היתה לנו את האפשרות להפחית
את צריכת האנרגיה של רכבי נוסעים
עד 60 אחוזים.
כשאתם חושבים על כל הרכבים שבעולם,
זאת המון אנרגיה שאפשר לחסוך.
הם גילו כמעט תשעה אחוזים מסך צריכת האנרגיה הגלובלית שלנו כיום
שהטריבולוגיה יכולה לעזור לחסוך.
זאת כמות משמעותית של אנרגיה.
אז כשאתם מסתכלים על המספרים, טריבולוגיה יכולה לעשות דברים מדהימים.
העמיתים שלי זיהו עד 20 קוואדים של אנרגיה
שאנחנו יכולים לחסוך כיום בארה"ב לבד.
רק כדי לתת לנו פרספקטיבה:
קוואד אחד של אנרגיה שווה בערך ל 180 מיליון חביות שמן,
וטריבולוגיה יכולה לעזור לנו לחסוך פי 20 מזה.
אנחנו יכולים לעשות זאת באמצעות חומרים חדשים, וחומרי סיכה חדשים,
תכנון רכיבים חדשני,
דברים כמו הקמת טורבינות רוח שיהיו יותר יעילות ויותר אמינות.
אם רק נציב בחדר אחד 30 אנשים
הרואים את העולם דרך עדשות הטריבולוגיה.
דמיינו את ההזדמנויות שיעלו
ככל שיותר ויותר מאתנו יגלו טריבולוגיה מסביבנו.
הפרויקטים האהובים עלי ביותר כרגע הם בתחום של היישום בחלל.
אני אוהבת להפחית את השחיקה והחיכוך בסביבה מאתגרת שכזו.
אני יכולה להכין חומרים וחלקים
שיפחיתו את החיכוך בחלקים נעים ומנועים
כך שיהיה להם פחות כוח המתנגד לתנועה שלהם.
פחות כוח לנוע משמעו שהם דורשים פחות כוח,
כך שאפשר להשתמש במפעילים יותר קטנים,
שישקלו פחות,
שיחסכו דלק.
אני גם יכולה לעזור להכין חלקים שישרדו לאורך יותר זמן באמצעות שחיקה נמוכה יותר.
מה שיפחית את הבזבוז בחומרים
וגם משמעותו שאנחנו מייצרים את החלקים לעתים יותר נדירות,
אז אנחנו חוסכים אנרגיה בייצור.
אני מעודדת אתכם להתחיל לראות טריבולוגיה בעולם שסביבכם
ולחשוב על איך אפשר לשפר את המשטחים המתקשרים שאתם חווים.
אפילו השיפורים הקטנים ביותר
ממש מתווספים.
טריבולוגיה היא אולי מילה שנשמעת מצחיק,
אבל יש לה השפעה עצומה על העולם שלנו.
תודה רבה.
(מחיאות כפיים)
Elismerem, hogy nagyon szórakoztató,
mikor megkérdezik, mivel foglalkozom,
mert azt mondom, hogy szó szerint tárgyakat dörzsölök össze.
Nevetségesnek hangzik
csak úgy összedörzsölgetni dolgokat.
Ezt műszakilag
tribológiának nevezik.
T-r-i-b-o-l-ó-g-i-a
az ógörög tribos szóból ered,
melynek jelentése: dörzsölni.
Fura hangzású szó, eddig valószínűleg nem hallották.
de megígérem,
ha megismerik, módosul felfogásuk a fizikai világról.
A tribológiával elképesztő projektekben vettem részt.
Dolgoztam repülő tárgyon, és foglalkoztam kutyatáppal,
ez nem úgy hangzik,
mint amihez akármilyen közünk lehetett volna még pár éve,
míg a tribológia szemszögéből nem kezdtük a világot vizsgálni.
Meglepődnek,
milyen fontos lehet csipetnyi tribológia
fogas kérdések megoldásában.
A tribológia a súrlódás, kopás és kenés tudománya.
Mindenki tapasztalta mindhármat.
Emlékezzenek, amikor nehéz tárgyat próbáltak elmozdítani a padlón,
és érezték az ellenállást?
Az a súrlódás volt.
A súrlódás ellenszegül a mozgásnak.
A kopás a mozgási anyagveszteség.
Ezért kell lecseréljük kedvenc cipőnket,
mert végül a talpa elvásik.
A kenés csökkenti a súrlódást és a kopást.
Fellazítja a makacs rozsdás csavarokat, melyek másképp nem mozdulnak.
De a tribológia másik meghatározása
a relatív mozgásban levő felületek kölcsönhatásának tudománya.
Relatív mozgásban levő felületek kölcsönhatása:
rengeteg ilyen van szerte a világban.
Pl. ahogy széken ülve a lábuk izeg-mozog,
vagy elfordulnak az ülésen.
Kitalálják, mi ez? Tribológia.
Még legkisebb elmozdulásuk is az ülésen
a két felület viszonylagos mozgását jelenti.
Az önök tribológiai mozgási kölcsönhatása
különbözik az önök mellett ülőétől.
Ezt az önök ruhája és az ülés közti súrlódás szabja meg.
Ha selymet viselnek, akkor kissé könnyebben fészkelődnek,
mintha gyapjúban lennének.
Azért, mert a selyem súrlódása kisebb.
Ha mozgatják a bokájukat vagy forgatják mindenfele
akkor roppan?
Ismerős, nem?
Mikor felállnak, és forgolódnak, akkor ropognak az ízületeik.
A hangért köszönet a tribológiának.
Az ízületi folyadék hangja,
mely mozgáskor keni az ízületeket.
Valójában gázbuborékok keletkeznek a folyadékban.
A hangot kiadhatják az egymáson elmozduló inak is.
Általában a bokában,
bármelyik lábforgató haver érdeklődését felkeltheti hirtelen
az inak tribológiája.
De hogyan lesz valaki tribológus, mint én?
Még gyerekkorban kezdődik, persze.
Balettoztam,
elsajátítottam a spiccen táncolást,
vagy „en pointe”-ot.
Ehhez a tánchoz különleges topánkát kell viselni,
de ez csúszhat a színpadon.
Nem kívánatos dolog a spiccen tipegésnél
elcsúszni és elesni.
Egész doboz gyantánk volt erre.
Beleléptünk a gyantába leheletnyi bevonatot képezve a cipőn.
A gyanta fanedvből származik,
és por formájában csökkenti a felületek síkosságát.
Táncosként gyorsan megtanultam,
hogy lehet a megfelelő mennyiséget felvinni a cipőre,
mert a túl kevés esetén elcsúszhatunk
a cipő és a színpad közti alacsony súrlódás miatt.
A legjobb esetben
csak ügyetlen balerinák vagyunk a színpadon,
de rosszabb esetben megsérülhetünk.
Már akkor optimalizáltam és befolyásoltam a súrlódást.
Látszik, hogy ez a sorsom, hogy tribológus legyek.
(Nevetés)
Mindannyian voltak ifjú tribológusok.
Mikor ceruzát használtak vagy színeztek,
minél erősebben nyomták, annál sötétebb volt a színe.
Tudták azt is, hogy többször kell meghegyezzék
a ceruzát és a színeseket,
mert így gyorsabban koptak.
Most térjünk vissza azokhoz a csábító viaszos padlókhoz,
melyeken át csúszkáltunk.
Ha zoknit húzunk,
akkor élmény a csúszkálás.
Sok szerencsét a mezítláb próbálkozáshoz!
A súrlódás bajnokai.
Minden gyerek tribológus.
Mi a helyzet a felnőttekkel?
Ma valamikor fogat mostak.
Remélem.
(Nevetés)
Ez az alkalmazott tribológia.
A fogkrém és a fogkefe dolga eltávolítani
vagy lekoptatni a fogkövet a fogakról.
Csak tisztázzuk: édesapám fogorvos.
Sosem gondoltam, hogy karrierem visszatér a családi vállalkozáshoz.
De egyszer csak ugyanazt a nyelvet beszéltük,
mikor fogkő-eltávolító teszt kidolgozásával bíztak meg.
Egyszerűnek tűnt,
míg nem tribológiai szempontok szerint vizsgáltam,
mert akkor hihetetlenül összetetté vált.
Vannak kemény anyagok – ezek a fogaink –,
és puha anyagok, mint az ínyünk, a fogkrém és a fogkefe.
Kenőanyag a nyál és a víz,
a fogmosó személy mozdulatai és más tényezők.
Megígérem, hogy ha gyémánt lesz a fogkrémükben,
akkor az eltávolítja a fogkövet.
De megeshet, hogy a fogukkal együtt.
Meg kell találni az egyensúlyt, hogy a fogkő el legyen távolítva,
de ne károsodjon a fog és a fogíny.
Étkezés után fogat szoktunk mosni.
Az étkezés is szokványos tevékenységünk.
Egyszerűnek tűnik.
De ez másik tribológiai terület,
és egyáltalán nem egyszerű.
Vannak élelmiszerek, melyek törnek és kopnak rágás közben,
miközben kölcsönhatásba kerülnek a fogainkkal és nyelvünkkel,
a nyálunkkal, torkunkkal.
Ezek együttesen határozzák meg az étkezés élményét.
Mindenkivel megtörtént,
hogy újdonságot próbált ki, és azt érezte:
„Az íze rendben van.
De nem tetszik az állaga.”
A tribológusok határozzák meg a kenést, a súrlódási együtthatót,
valamint a szájban kialakuló érzetet és állagot.
Tehát ha megváltoztatjuk az étel vagy ital összetételét,
hogy kisebb legyen a cukor- vagy zsírtartalom,
akkor hogyan változik az állag élménye?
Hogyan mérhető ez?
A tribológusok ennek megoldásán dolgoznak.
Míg kollégáim a labor egyik sarkában a joghurt zsírtartalmát tanulmányozták,
én a másik sarkában a kutyatáppal foglalkoztam.
A laborban fenséges illatok terjengtek.
Rendszeresen mossuk a fogunkat.
Hányan mossák a házikedvenceik fogát?
Az idősebb állatoknak is elromlanak a fogai.
Tehát kellene mosni a fogukat.
Egyre többen meg is teszik.
A barátnőm nagyszerűen mossa macskája fogát.
Sok szerencsét az önök próbálkozásához a macskámmal!
Az állateledel-gyártók megpróbálják
belekeverni a fogkő-eltávolítót a jutalomfalatokba.
Ha van kutyájuk,
akkor megfigyelhették,
hogy a jutalomfalatot varázslatosan, egyetlen harapással nyelik le.
Itt azt kell megoldani:
hogyan szedjük le a fogkövet az első harapáskor?
Erre próbapadot alakítottam ki,
ehhez ki kellett alakítsam a kutyák szájüregét,
a fogaikkal, fogkővel, nyállal.
Mértem a súrlódást és a kopást, hogy lássam,
mennyire hatékony a jutalomfalat a fogkő eltávolításában.
Üdvözlöm mindazokat, akik most elgondolkoztak,
hogy mikor mosták meg legutóbb kutyájuk fogát.
Szóval, mi a nagyszerű a tribológiában?
Mondok még egy példát.
Mindegy hol vannak, de valahogy ideértek.
Gyalog vagy biciklivel,
de legtöbben autóval érkeztek.
Gondolják végig az autóban lévő összes tribológiai rendszert!
Kölcsönhatásban vannak az autóval,
az autó kölcsönhatásban van az úttal,
és mindennel, ami a motorháztető alatt és a motorban van.
A szokásos karbantartás is közvetlen kapcsolódik a tribológiához.
Tudják, mekkora távolság megtétele után érdemes gumit cserélni.
Rendszeresen ellenőrzik a gumik profilmélységét.
Buzgón ellenőrzik a gumik kopását.
A tribológia tanulmányozza a kopást és a súrlódást,
a gumik befolyásolják a biztonságos érkezést
és a baleset-megelőzést.
Mert a gumi és az út súrlódása befolyásolja
a gyorsítást, a lassítást
és a féktávot.
Sofőrként ösztönösen érezzük a súrlódás fontosságát,
mert ismerjük, mennyivel veszélyesebb
nedvesség miatt csúszós úton vezetni.
A víz csökkenti a kerekek és az út közötti súrlódást.
Emlékeznek, hogy a súrlódás a mozgással ellentétes irányba ható erő.
Ezért, ha víz csökkenti a súrlódást, akkor könnyebben haladnak,
következésképp a nedves út jobban csúszik.
Figyelembe kell venni azt is,
hogy a súrlódás legyőzése energiát igényel,
tehát a súrlódás energiaveszteséggel jár.
Ez az összefüggés a gumik minősége és a fogyasztás között.
Tudják-e,
hogy a belsőégésű motoros autók az üzemanyag kb. 1/3-át
a súrlódás legyőzésére használják?
Egyharmadát!
A tribológiai kutatásokkal sikerült csökkenteni a súrlódást,
és ezzel a fogyasztást és a káros kibocsájtást is.
Holmberg és Erdemir nagyszerű tanulmányokat készítettek
a tribológiai kutatásokkal elért energiamegtakarításokról.
Kiderítették,
hogy az utóbbi 20 évben sikerült
60%-kal csökkenteni
a személyautók energiafelhasználását.
Ha figyelembe vesszük az összes autót a világon,
akkor jelentős megtakarítást értünk el.
Ez is benne van a globális energia- felhasználás 9%-os megtakarításában,
mely a szerzők szerint a tribológiának köszönhető.
Ez jelentős energiamennyiség.
Ha megnézzük a számokat, akkor a tribológia elképesztő dolgokra képes.
Kollégáim kimutatták, hogy csak a USA-ban
20x10¹⁸ joule energiát takaríthatunk meg.
Elmondom, gyakorlatilag mit jelent:
10¹⁸ joule energia 180 millió hordó olajnak felel meg.
A tribológia hússzor ennyit spórol nekünk:
új anyagokkal, új kenőanyagokkal,
új összetevők tervezésével,
melyek a szélerőműveket hatékonyabbá és megbízhatóbbá tették.
A megvalósításhoz összezártunk 31 embert egy terembe,
hogy a tribológia szemszögéből figyeljék meg a világot.
Képzeljék el, mennyi lehetőség adódik,
ahogy egyre többen nézünk körül tribológiai szemszögből.
Most kedvenc projektjeim a repülőipari alkalmazások.
Szeretem csökkenteni a kopást és súrlódást ebben a nehezített környezetben.
Csökkentett súrlódású mozgóalkatrész- és motoranyagokat tervezek,
hogy kisebb ellenállásba ütközzön a mozgás.
Kisebb erő kell a mozgáshoz, ez kisebb energiaigényt jelent,
kisebb hajtásokat használhatunk,
ezeknek kisebb a súlya,
így üzemanyagot spórolunk meg.
Segítek megnövelni az alkatrészek élettartamát a kisebb kopással.
Csökken az anyagkopás,
és ez kevesebb alkatrészcserét jelent,
tehát kevesebb energia kell a gyártásra.
Bátorítom önöket, hogy figyeljék meg környezetüket tribológus szemmel.
Gondolkozzanak, hogy javíthatnak a felületek kölcsönhatásán.
Sok kicsi sokra megy.
A tribológia fura hangzású szó,
de hatalmas hatása van világunkra.
Köszönöm.
(Taps)
Devo ammettere che è davvero divertente
quando mi chiedono che lavoro faccio,
perché dico che, letteralmente, strofino cose una contro l'altra.
Sembra ridicolo,
strofino semplicemente cose.
Ma questa cosa ha un nome tecnico:
tribologia.
T-r-i-b-o-l-o-g-i-a,
dal greco antico, "Tribos",
che significa "strofinare".
È una parola strana che forse non avete mai sentito prima
ma vi prometto
che scoprirla cambierà il vostro approccio con il mondo reale.
La Tribologia mi ha dato progetti fantastici.
Ho lavorato con materiali che volano, e ho lavorato con il cibo per cani --
una combinazione apparentemente improbabile per una persona
per più di un paio di anni,
fino a che non inizia a vedere il mondo attraverso una lente tribologica.
E credo che vi sorprenderebbe vedere
quanto può essere significativa un po' di tribologia
nell'alleviare grandi problemi.
La tribologia è lo studio dell'attrito, dell'usura e della lubrificazione.
Tutti voi avete sperimentato tutte e tre queste cose.
Ricordate l'ultima volta che avete provato a spingere un oggetto pesante
e sentivate qualcosa che faceva resistenza?
Quello è l'attrito.
L'attrito è la forza che si oppone al movimento.
L'usura è la perdita o il trasferimento di materiale.
È il motivo per cui bisogna comprare delle scarpe nuove,
perché la suola si consuma.
I lubrificanti servono a ridurre attrito e usura.
Ammorbidiscono quei bulloni arrugginiti che altrimenti non si svitano.
Ma la tribologia è anche definita come la scienza dell'interazione tra superfici
in moto relativo.
Quindi, interazione tra superfici in moto relativo:
ce ne sono tantissime al mondo.
Mentre siete lì seduti adesso, state dondolando un piede
o vi state spostando appena sulla poltroncina?
Indovinate? Quella è tribologia.
Anche un piccolissimo movimento sulla poltrona
richiede che due superfici si muovano una contro l'altra.
E la vostra interazione tribologica
è diversa da quella del vostro vicino di posto.
Questo perché i vestiti che indossate
cambiano l'attrito tra voi e la poltrona.
É più facile spostarvi sulla poltrona se indossate seta
rispetto a chi indossa della lana.
Questo perché l'attrito è minore per la seta.
Se state muovendo o anche solo dondolando la caviglia,
fa un rumore come di schricchiolio?
Vi è successo, vero?
Vi alzate, vi muovete e sentite un'articolazione scrocchiare.
Grazie per quel suono, tribologia.
Quel suono può essere il movimento del fluido
che lubrifica le articolazioni.
Si formano delle bolle d'aria nel fluido.
Quel suono può anche provenire da due nervi che si accavallano.
Abbastanza comune nella caviglia,
quindi tutti voi che amate roteare il piede
potreste improvvisamente trovare interessante la tribologia dei tendini.
Ma come fa una persona a diventare tribologista come me?
Inizia tutto da bamini, ovviamente.
Ho fatto la ballerina da piccola.
Ho raggiunto quel livello in cui danzi sulle punte,
o "en pointe".
Quando si danza sulle punte, si indossano quelle bellissime scarpette
che però sul palco possono essere scivolose.
Quando balli sulle punte l'ultima cosa che vuoi
è scivolare e cadere.
Quindi avevamo delle cassettine con dentro della pece greca.
Dovevamo entrare nella cassetta e rivestire di pece le nostre scarpette.
La pece deriva dalla linfa degli alberi
e sotto forma di polvere rende gli oggetti meno scivolosi.
Da ballerina imparavi molto in fretta
quanta pece mettere sulle scarpette,
perché se non ne mettevi abbastanza, sicuramente cadevi
per via del pochissimo attrito tra il palco e le scarpette.
Nel migliore dei casi,
eri solo considerata la ballerina più maldestra
ma nel peggiore dei casi potevi farti male.
Ero già in grado di ottimizzare e manipolare l'attrito.
Vedete? Ero destinata a diventare una tribologista.
(Risate)
Ma anche voi eravate dei piccoli tribologisti.
Quando usavate i pastelli a cera o le matite colorate,
sapevate che più premevate più il colore era scuro.
Sapevate anche che questo significava temperare quella matita
o quel pastello più spesso,
perché si sarebbe consumato prima.
Parliamo di quei bellissimi pavimenti a cui era stata data la cera
e su cui era irresistibile correre in scivolata.
Sapevate che mettendo un paio di calze
avreste fatto un'ottima scivolata su quel pavimento.
Ma a piedi nudi era impossibile.
Maestri manipolatori dell'attrito.
Tutti i bambini sono tribologisti.
Ma noi adulti invece?
Questa mattina vi sarete lavati i denti.
Spero.
(Risate)
Questa è tribologia.
Il dentifricio e lo spazzolino lavorano insieme
per rimuovere la placca dai denti.
Per la cronaca, mio papà è un dentista.
Non avrei mai creduto che il mio lavoro potesse ricollegarsi alla famiglia.
Ma un giorno ci siamo ritrovati a parlare la stessa lingua
quando mi è stato chiesto di studiare la rimozione della placca dentale.
Sembrava abbastanza semplice,
finché non ho iniziato a guardare la cosa da tribologista,
allora è diventato molto complesso.
Ci sono materiali duri -- i vostri denti --
materiali morbidi come le gengive, il dentifricio, lo spazzolino.
C'è la lubrificazione, sotto forma di saliva e acqua,
i movimenti della persona che spazzola e molte altre cose.
Vi assicuro che se mettessimo diamanti nel dentifricio
riusciremmo a rimuovere la placca.
Ma probabilmente rimuoveremmo anche i vostri denti.
C'è un sottile equilibrio tra il rimuovere la placca
senza però danneggiare denti e gengive.
Ci spazzoliamo i denti perché abbiamo mangiato.
Mangiare è nella routine di chiunque.
Sembra abbastanza semplice.
Ma è un'altra branca della tribologia
e non è così semplice.
C'è il cibo, che si spezzetta e consuma mano a mano che mangi,
e questo cibo interagisce con i denti, con la lingua,
con la saliva e con la gola.
Tutte queste interazioni influenzano la nostra esperienza mangiando.
Penso che tutti ricordiamo di aver provato un cibo nuovo
e di aver pensato
"Mmh, il sapore è buono
ma non mi piace la consistenza."
I tribologisti vedono la lubrificazione, e il coefficiente di attrito,
come modi di collegare sensazione e consistenza in bocca con l'esperienza,
quindi se cambiamo la composizione di ciò che mangiamo e beviamo
cambiando la quantità di zuccheri e grassi
come cambia la sensazione in bocca?
Come lo quantifichiamo?
I tribologisti lavorano per rispondere a questa domanda.
E mentre i miei colleghi in una parte del laboratorio
studiavano il contenuto di grassi dello yogurt
io ero dall'altra parte
a studiare il cibo per cani.
In quel laboratorio c'era un profumino davvero squisito.
Tutti ci spazzoliamo regolarmente i denti.
Ma quanti di noi spazzolano i denti ai nostri animali?
Gli animali adulti hanno spesso malattie parodontali,
quindi dovremmo davvero spazzolare loro i denti,
e molti padroni stanno iniziando a farlo.
Il mio migliore amico è bravissimo a spazzolare i denti al suo gatto.
Con il mio gatto è impossibile.
Ciò che i produttori di cibo per animali stanno tentando
è aggiungere un agente per la rimozione della placca nei biscotti.
Se avete un cane,
forse sapete che se gli date un biscottino
magicamente sparisce dopo un solo morso.
Quindi la sfida è:
come rimuovere la placca in un boccone?
Ho creato quindi un test per studiare il problema
e per farlo ho dovuto mimare la bocca dei cani:
i loro denti, la loro placca e la loro saliva.
E ho calcolato l'attrito e l'usura
per studiare l'efficacia di quel biscotto nella rimozione della placca.
Se adesso state pensando all'ultima volta
che non avete spazzolato i denti al cane, non c'è di che.
Ma qual è la cosa importante della tribologia?
Fatemi fare un ultimo esempio.
Non importa dove siete adesso, in qualche modo ci siete arrivati.
Camminando, o in bicicletta,
ma molti in questa sala saranno arrivati con l'automobile.
Pensate a tutti i sistemi tribologici che ci sono in un'automobile.
Ci sono le vostre interazioni con l'auto,
le interazioni dell'auto con la strada
e tutto ciò che riguarda la trasmissione meccanica nel cofano.
Molta della manutenzione di routine ha a che fare con la tribologia.
Sapete ad esempio per quanti chilometri
potete usare le gomme prima di sostituirle.
Verificate regolarmente il battistrada sulle gomme.
Controllate spesso l'usura delle gomme.
La Tribologia è lo studio dell'usura e dell'attrito,
e con le gomme, l'attrito può significare
un arrivo a destinazione o un incidente stradale.
Questo perché l'attrito tra le gomme e la strada
influenza l'accelerazione, la frenata
e il tempo di arresto.
Da autisti, istintivamente sapete quanto è importante l'attrito,
perché sapete che quando le strade sono bagnate
sono più pericolose perché sono scivolose.
Questo perché l'acqua riduce l'attrito
tra le ruote e l'asfalto.
Forse vi ricordate che l'attrito è la forza che si oppone al moto,
quindi dal momento che l'acqua riduce quella forza, è più facile muoversi
perciò è più scivoloso quando le strade sono bagnate.
Un'altra cosa da considerare
è che per contrastare l'attrito ci vuole energia,
quindi c'è una perdita di energia contro l'attrito.
Così le gomme possono influenzare il rendimento del carburante.
Sapevate che circa un terzo del carburante
che mettete nell'auto
viene utilizzato per superare l'attrito?
Un terzo.
La ricerca tribologica ci ha aiutati a ridurre l'attrito
cioè aumentare l'efficenza del carburante riducendo le emissioni.
Holmberg e Erdemir hanno condotto alcuni studi interessanti
nel dimostrare come la tribologia
può ridurre i nostri consumi di energia.
E hanno scoperto che, nell'arco di 20 anni,
abbiamo avuto l'opportunità di ridurre
il consumo di energia dei mezzi di trasporto
fino al 60 per cento.
Quando pensate a tutte le auto del mondo
è un sacco di energia risparmiata.
È parte di quasi il 9 per cento del nostro consumo globale di energia
che è stato dimostrato potremmo risparmiare con la tribologia.
È un quantità notevole di energia.
Guardando i dati, la tribologia può fare cose meravigliose.
I miei colleghi hanno individuato fino a 20 quads di energia
che potremmo risparmiare solo negli USA.
Per chiarire il concetto:
un quad di energia equivale più o meno a 180 milioni barili di petrolio,
e la tribologia ci può aiutare a risparmiare 20 volte quella quantità.
È possibile fare ciò con nuovi materiali, con nuovi lubrificanti,
nuovi componenti,
oppure fare cose come rendere le turbine eoliche più efficienti.
Questo è stato possibile mettendo in una stanza 31 persone
che guardavano il mondo da una prospettiva tribologica.
Immaginate tutte le opportunità che ci sarebbero
se più persone iniziassero a vedere la tribologia che ci circonda.
I miei progetti preferiti al momento sono le applicazioni aerospaziali.
Mi piace ridurre attrito e usura in quegli ambienti complessi.
Posso creare materiali e parti
che possono ridurre l'attrito nelle componenti mobili e nei motori
in modo che ci sia meno forza ad opporsi al loro movimento.
Meno forza da muovere significa che impiegherebbero meno energia,
utilizzando un attuatore più piccolo,
che peserebbe meno,
e che potrebbe risparmiare carburante.
Posso aiutare nella creazione di pezzi con minore usura e quindi più longevi.
Ridurrebbe lo spreco di materiale
e può significare una fabbricazione meno frequente di componenti,
risparmiando quindi l'energia della fabbricazione.
Vi esorto ad iniziare a vedere la tribologia nella quotidianità
e iniziare a pensare a come potreste migliorare l'interazione tra le superfici.
Anche il più piccolo dei miglioramenti
può fare la differenza.
La tribologia può essere una parola strana,
ma ha un impatto davvero notevole sul nostro mondo.
Grazie.
(Applausi)
お仕事は何ですかと聞かれると 内心嬉しくなります
まさしく 物をこすり合わせる なんて答えますから
ふざけていますよね
ただこすり合わせるのが仕事 なんて
でも 専門用語があるんです
トライボロジーといいます
T-r-i-b-o-l-o-g-y
語源はギリシャ語の “tribos”で
「こする」という意味です
聞き慣れない変わった言葉でしょうが
断言します
トライボロジーを知ると 現実世界との関わりが変わります
私は そのおかげで 素晴らしい事業に携わっています
今まで携わってきたのは 航空資材やドッグフード
一人では展開できそうにない 組み合わせですよね
これがたった数年で叶います
トライボロジーというレンズを通して 世界を見れば です
皆さん 重要度に驚くと思います
小さなことを扱うトライボロジーは
非常に大きな問題を改善できるんです
トライボロジーでは 摩擦・摩耗・潤滑を研究します
３つとも 誰もが経験していることです
床の上の重い物を動かそうとしたとき
抵抗を感じませんでしたか？
それが摩擦ですね
摩擦とは 運動に抵抗する力です
摩耗とは 材料の損失と移動です
そのために 好きな靴を買換える必要があります
いずれ靴底がなくなりますからね
潤滑剤は 摩擦と摩耗を減らしてくれます
錆びて動かないボルトも 緩めることができます
トライボロジーとは 相対運動下で相互作用を及ぼし合う表面の
科学でもあります
さて 相対運動下で相互作用し合う 表面は
身近にたくさんあります
今座っているときでも 足先を動かしたり
向きを変えたりしますよね
なぜでしょう？ トライボロジーが起きています
座席でのほんの小さな動作にも
２つの表面で相対運動が 発生しています
そして その動作で生じる摩擦は
隣に座っている人とは違います
なぜなら衣服によって
座席との摩擦が変わるからです
シルクの服なら 座席の中で体を動かすとき
ウールより少し楽です
シルクのほうが 摩擦が小さいからです
足首を動かしたり 少し捻ったりすると
ポキポキと鳴りますか？
経験 ありますよね？
起きるとき 歩くとき 関節が鳴りますよね
その音もトライボロジーです
音の発生源は滑液で 関節を滑らかにして
動かしやすくします
もともと 滑液中に 気泡が生じているんです
同じ音は 腱がお互いに動くだけでも鳴ります
よくあるのは足首で
足先を揺すってしまう人は
腱とトライボロジーの不思議な関係に 急に気づくかもしれませんね
ではどうしたら 私のような トライボロジストになれるでしょう？
その始まりは皆さんが子供のころですね
私は小さいころ バレリーナで
つま先立ちで踊るレベルまで行きました
「ポワント」とも言います
ポワントで踊るときは こんな凄いシューズを履きます
でも 床では滑りやすいのです
最悪なのは つま先立ちで踊っているときに
滑って転ぶことです
そのため 松ヤニの入った箱があって
そこに足を入れて シューズを薄くコーティングしました
松ヤニは樹液が原料で
滑り止めに使う粉です
バレリーナがすぐ学ぶのは
シューズにつける松ヤニの 適切な量です
少なすぎると 滑って転ぶからです
これは床との摩擦が 小さいことが原因です
運が良ければ
かっこ悪いバレリーナ で済みますが
最悪の場合 けがをしてしまいます
このころすでに 私は摩擦を活かし 上手に操っていました
私って トライボロジストになる 運命だったんですね
（笑）
でも皆さんも 子供のころ トライボロジストだったんですよ
クレヨンや色鉛筆を使うとき
強く描くと 色も濃くなると 知っていましたよね
そして 濃く描くと 何度も削る必要があったことも
知っていたはずです
より早く摩耗するからです
これはどうでしょう？ ワックスで魅力的に光る床を見たら
滑らずにはいられません
もし靴下を履いていれば
とてもうまく滑れますよね
裸足では絶対無理です
皆さんは 摩擦を完璧に操っていたのです
子供はみなトライボロジストです
大人はどうでしょう？
今日 皆さん歯を磨きました
よね？
（笑）
これもトライボロジーの出番です
歯磨き剤と歯ブラシで 取り除かれ 摩耗するのは
歯垢です
実は 私の父は歯医者です
自分のキャリアが家業につながるとは 思いもしませんでした
私たちが同じことをしていると 気付いたのは
歯垢を取り除くテストの開発を 依頼されたときです
単純だと思っていたことが
トライボロジストとして考えてみると
とても複雑なことだとわかりました
口の中には硬い物質である歯と
歯茎や歯磨き剤 歯ブラシのような やわらかい物質があります
潤滑の役割をするのは 唾液と水で
さらに歯を磨くといった動きが加わります
もしダイヤモンドを歯磨き粉に入れたら
確実に歯垢は無くなりますが
歯も無くなってしまうでしょう
つまり 適切なバランスで 歯垢を削り取りつつ
歯や歯茎の損傷を避けるのです
歯を磨くのは食事をするからですね
食事も誰もが毎日することです
単純なことに見えますが
トライボロジーの１分野としては
単純ではありません
口の中で 食べ物は 粉々になり摩耗していきます
同時に 食べ物は歯や舌 唾液やのどとも
関わり合います
そのような口の中の相互作用は全て 食べる経験に影響を与えます
食べたことがない物を食べたときを 思い出してください
こんな風に思いませんか？
「味は普通だけど
食感は最悪だな」
トライボロジストにとって 潤滑性を表す摩擦係数は
口の中の食感と食事の経験を つなげる役割を担っています
例えば 食べ物や飲み物の調合ー
つまり糖や脂肪の含量を変えると
食感はどう変わるか
その食感をどう測れるか
これがトライボロジストの関心です
私の同僚は研究ラボの一角で
ヨーグルトの脂肪分を研究し
私はもう一角で
ドッグフードを研究しています
ちなみに そのラボは とてもいい匂いがします
私たちは毎日歯を磨きますが
ペットの歯は磨きますか？
成長した動物が歯周病になることは 少なくありません
ですから ペットの歯は磨くべきです
実際にそういう飼い主は増えています
私の親友はとても上手に 飼い猫の歯を磨くんです
私の猫には絶対無理です
そんなわけで ペットフードの会社が試みているのは
おやつなどでの歯垢除去です
犬を飼っている人なら
おやつをあげたときに それがたった１口で
魔法のように消えてしまうのを 見たことがあるでしょう
つまりここで難しいのは
１回噛むだけでどう歯垢を取り除くかです
私はこの問題を研究するための 試験装置を開発しました
そのために犬の口の中の 歯や歯垢 唾液などを
再現する必要がありました
そこで摩擦と摩耗の測定をして
歯垢除去について おやつの効果を研究しました
最近 飼い犬の歯磨きをしなかった日なんて あったっけと
お考えの皆さん お待たせしました
さて トライボロジーのすごさは 何でしょう？
もう１つ 例を挙げますね
皆さんは何らかの方法で この会場まで来たはずです
徒歩や自転車かもしれませんが
ここには車で来た人が多いと思います
車関連のトライボロジーを 考えてみましょう
人と車の相互作用や
車と路面の相互作用のほか
エンジンルーム全般や 駆動系内部とも関わっています
定期点検にも 直接トライボロジーに 関連するものがあります
走行距離がどれくらいで タイヤの交換が必要か
ご存じだと思いますし
タイヤの溝の状態を 定期的に確認して
摩耗を ご自分で点検しているんです
トライボロジーは 摩耗と摩擦の科学であり
無事に到着できるものも タイヤの摩擦によっては
事故になりかねません
なぜなら タイヤと路面の摩擦が
影響を与えるのは 加速や減速だけでなく
停止距離もだからです
運転をする人は 摩擦の重要性を 直感的に理解しています
なぜなら路面が濡れているときは
滑りやすく 普段より危険と わかっているからです
これは 水のせいで タイヤと路面の摩擦が
低減するためです
摩擦は物体の運動を妨げる力でしたね
つまり水がその力を弱めると 物体が動きやすくなるので
路面が濡れていると 滑りやすいのです
もう一つ考えるべきことは
摩擦に対抗するためにエネルギーが 必要なので
エネルギーが失われることです
タイヤが燃費に影響する 原因の一つです
実際のところ 燃料の約３分の１は
エンジン駆動の車が 摩擦に対抗することに
使われるとご存知ですか？
３分の１です
トライボロジーの研究は 摩擦を軽減してきました
その結果 燃費が良くなり 排出ガスも減ります
ホルムバリとエルデミシュによって 素晴らしい研究が複数行われ
明らかになったのは トライボロジーの研究が
省エネ化に貢献していることです
彼らの研究によれば 20年間に渡り
削減できる可能性があった
乗用車のエネルギー消費量は
最大60％でした
世界中の全ての車で考えれば
多量のエネルギーを節約できます
それは現在世界で消費される エネルギーの約９％にあたり
この削減にはトライボロジーも 貢献できると指摘しています
膨大な量のエネルギーと言えます
このような数値を考えると トライボロジーの重要さがわかります
私の同僚は 最大20クアッドのエネルギーを
アメリカだけで 節約できると算出しました
言い換えますと
１クアッドのエネルギーは 約１億８千万バレルの石油に相当するので
その20倍の石油を節約できるのです
新しい素材や潤滑剤 新しい部品設計が 省エネに寄与し
例えば風力発電の効率と信頼性を 高めています
この考えは ただ31人の研究者が一同に会して
トライボロジーのレンズで 世界を見た結果です
つまり 至る所にあるトライボロジーを
理解する人が増えれば 可能性は広がります
私が現在 入れ込んでいるのは 航空宇宙分野です
未知の環境下での摩耗と摩擦軽減に 心を注いでいます
私は素材や部品を作っています
可動部とエンジンの摩擦を 低減し
ひいては 運動に抵抗する力を 軽減するのです
これはつまり動力が少なくてよい ということなので
駆動装置は小さくて済み
軽いものになり
燃料が節約できます
私は摩耗の耐久性が高い部品も 作っていますが
これで廃棄物が減る見込みです
しかも 部品の製造頻度も減らすことになり
製造にかかるエネルギーを節約できます
まずは身の回りのトライボロジーを 探してみてください
そしてどうしたらその表面の働きが 良くなるか 考えてみましょう
塵も積もれば山となります
トライボロジーは 聞き慣れない言葉でしょう
しかし 世界に大きな影響を もたらすものなのです
ありがとうございました
（拍手）
사람들이 저에게 직업이 뭐냐고 물어볼 때,
웃지 못할 상황들이 종종 벌어지는데요.
왜냐면 제 직업은 말 그대로 비비는 일이라고 말하기 때문이죠.
어떤 것들을 비비는 일이라니
말도안되는 얘기로 들릴 수도 있지만
엄연히 전문적인 명칭까지 있는 분야입니다.
바로 Tribology(마찰 공학)입니다.
T-r-i-b-o-l-o-g-y
이 명칭은 고대 그리스어의 'tribos'
즉, '비비다'라는 단어에서 파생했습니다.
이런 재미있는 이름의 학문은 들어보신 적이 없으시겠지만,
여러분께 장담하는데
마찰 공학을 발견하고 나면 세상이 완전히 달리 보이실 겁니다.
저는 이 분야에서 흥미로운 프로젝트를 많이 맡았습니다
날수 있는 물질에 관한 연구부터, 개 사료 관련 프로젝트도 진행했죠
이렇게 서로 다른 프로젝트를 한 사람이 단지 몇년에 걸쳐 할 수 있는 일인지
의아하게 들릴 수도 있을 겁니다.
마찰 공학이라는 렌즈를 통해서 세상을 보기 시작하기 전까지는 말이죠.
아마 여러분들은 놀라실 겁니다
정말 작은 부분의 마찰공학이 아주 커다란 문제를 해소하는데
중요한 역할을 할 수 있다는 점에서 말이죠.
마찰 공학은 마찰, 마모, 그리고 윤활을 연구하는 학문입니다.
여러분 이 세가지를 모두 경험해 보셨을 겁니다.
바닥에 놓인 무거운 물체를 밀어서 옮기려고 했을 때를 기억해 보세요
무언가 방해하고 있다는 느낌을 받지 않으셨나요?
그 무언가가 바로 마찰력입니다.
사물의 움직임에 저항하는 힘이 바로 마찰력입니다
마모는 물건이 닳거나 떨어져 나가는 현상입니다.
이것이 여러분이 아끼는 신발을 다시 사게 되는 이유죠.
왜냐면 신발 밑창이 마모되어 결국 닳아 없어지기 때문입니다.
윤활제은 마찰과 마모를 줄이는데 사용됩니다.
가령, 윤활제는 녹슬어서 꿈적이지도 않는 나사를 느슨하게 하죠.
한편, '상대 운동을 하는 두 표면 간의 상호 작용'으로도
마찰 공학을 정의할 수 있습니다.
'상대운동을 하는 표면간의 상호 작용' 이란 표현은 어렵게 들리지만
우리 주변에서도 흔히 관찰할 수 있는 것들인데요
지금 앉아서 발 꼼지락 거리고 계신 분들이나
의자에서 옴짝달싹하고 계신 분들,
모두 마찰 공학을 활용하고 계십니다.
여러분이 앉은 자리에서 아주 살짝 움직이셔도
두 표면 간의 상대 운동이 일어납니다.
또 여러분이 의자에서 움직이며 만들어 낸 상대 운동은
한 사람 한 사람이 다릅니다.
여러분이 입고 계신 옷의 소재가
여러분의 몸과 의자간의 마찰에 영향을 미치거든요.
지금 견소재를 입은 분들은 울소재를 입은 분들보다
의자에서 움직이시기가 수월할 겁니다.
견소재가 마찰을 덜 타기 때문입니다.
발목을 움직이고 까딱거리다가
똑딱 소리가 났던 적이 없으신가요?
다들 있죠?
일어나서 걸어다니다가 갑자기 관절에서 똑 소리가 나면
그게 다 마찰 덕분입니다.
그 소리는 관절을 윤활하게 해주는 체액이
순환하다보면 나는데
더 정확히는, 체액 내의 기포가 터지는 소리입니다.
힘줄들이 움직이다 부대낄 때에도 비슷한 소리가 납니다.
흔히 발목에서 나는 소리인 만큼
저처럼 발목을 까닥거리시다보면
문득 힘줄에 마찰의 공학이 어떻게 작용하는지 궁금해지지 않을까요?
그래서 저같은 마찰 공학자가 되려면 어떻게 해야 하냐고요?
물론 어려서 시작하는 게 상책이죠.
저는 어렸을 때 발레리나 지망생이었습니다.
어느 단계에 오르니 발끝으로 서는 게 가능해지더군요.
'푸앙트 자세'라고도 하죠.
푸앙트 자세로 춤을 추려면 화면에 보시는 예쁜 신발을 신어야 하는데
무대에서 굉장히 잘 미끌어지는 신발입니다.
발끝으로 서서 춤을 추다가 미끌어지거나 넘어지는 것은
최악의 상황이기 때문에
발레리나들은 송진이라는 것을 잔뜩 들고 다닙니다.
송진 가루를 바닥에 뿌리고 밟아서 신발을 가볍게 코팅하는 거죠.
송진은 나무 수액에서 추출하는 물질로
가루 상태로 바르면 물건의 표면을 덜 미끄럽게하는 효과를 냅니다.
발레를 배우다보면
송진을 얼마나 발라야 하는지는 금방 배웁니다.
부족하게 발랐다가는 신발과 무대 사이의 마찰이 부족해서
넘어지기 십상이고
운이 좋으면
그냥 실수 한 번 한 것으로 끝나지만
최악의 경우엔 부상으로 이어지니까요.
저는 이 때부터 마찰력을 조정해서 최적화하는 훈련을 한 셈입니다.
보시다시피, 마찰 공학자가 될 운명이었던 거죠.
(웃음)
저뿐만 아니라, 여러분도 어렸을 때 마찰 공학 훈련을 하셨습니다.
우리 모두 크래용이나 색연필을 쓰다가
세게 눌러서 칠하면 더 진한 색이 나온다는 것을 깨달았습니다.
세게 눌러서 칠한 크래용과 색연필은
더 빨리 닳아지기 때문에
더 자주 깎아야 한다는 것도 알게 되었습니다.
또 갓 왁스칠한 바닥을 보면
절대로 얌전히 지나갈 수 없었죠.
양말을 신고 미끌어지면
기막힌 슬라이딩이 가능하지만
맨발로는 어림없다는 것도 배웠습니다.
이처럼 어릴 적 우리 모두 마찰 조종의 달인들이었습니다.
어릴 때는 그렇다치고
어른이 된 지금은 또 어떤가요?
오늘 양치질을 한 번은 하셨을 겁니다.
그렇죠?
(웃음)
마찰 공학은 양치질에도 숨어있습니다.
치약과 칫솔은 우리의 이에서
플라크를 제거하고 마모시키는 기능을 합니다
참고로 저희 아버지가 치과의사신데요
가업을 이어받게 되리라곤 생각치도 않던 차에
플라크 제거 효율을 조사하는 실험 계발을 의뢰 받고보니
아버지와 일하는 분야가 겹치게 됐어요.
의뢰를 받을 때는 간단한 작업 같아 보였는데
마찰 공학적 관점으로 접근하려 하니
엄청나게 복잡한 작업이더군요.
치아의 단단한 재질과
잇몸, 치약, 칫솔 등의 부드러운 재질,
윤활제로 작용하는 침과 물의 구성,
양치하는 사람의 완력 등을 다양하게 고려해야 하는 작업이었습니다.
가령, 치약에 다이아몬드 가루를 넣으면
플라크 제거에는 분명 효과가 있을 겁니다.
문제는 이빨도 같이 제거되겠죠.
다시 말해, 플라크는 마모시키지만 치아와 잇몸에는 상처를 내지 않는
균형점을 찾는 것이 과제입니다.
양치질을 하는 이유는 우리가 식사를 하기 때문이죠.
식사 또한 우리가 규칙적으로 하는 행동입니다.
별로 유별날 게 없어 보이는데요.
하지만 식사 역시 마찰 공학의 관점으로 보면
단순하지만은 않습니다.
우리가 식사를 할 때 음식물은 쪼개지고 마모되며
치아, 혀, 침, 식도와 상호 작용을 합니다
그리고 이 상호 작용들은 곧 식사의 질을 좌우합니다.
어떤 음식을 처음으로 먹어보면서
이런 느낌을 받아보신 적이 있을 겁니다.
"아, 맛은 괜찮은데
질감이 맘에 안드네."
이러한 상황에서 마찰 공학자들은 윤활의 정도, 마찰 계수를 통해
음식의 식감과 질감이 어떻게 식사의 질을 좌우하는지를 연구합니다.
음식의 구성 성분을 조절하면
가령, 당이나 지방의 함량을 달리한다면
식감은 어떻게 달라지며
또, 그 변화를 어떻게 계량할 것인가?
이와 같은 문제에 답을 제시하는 것이 마찰 공학의 목표입니다.
연구실 한 편에서 제 동료들이
요거트의 지방 함량을 살피고 있을 때,
저는 반대편에서
강아지 사료를 연구하고 있었습니다.
여담이지만 연구실 냄새가 아주 근사했죠.
누구나 주기적으로 양치질을 하지만
애완동물을 양치시키는 사람은 얼마나 될까요?
성체 동물에 치주 질환이 흔하다는 점을 감안하면
애완동물 양치는 정말 필요한 습관이고
실제로 갈수록 많은 애완동물 주인들이 이를 실천하고 있습니다.
제 친구네 고양이는 어떻게 된 건지 양치질을 잘 참는다던데
안타깝게도 모든 고양이들이 그렇지는 않죠.
그래서 요즘엔 사료 회사들이
플라크 제거 기능이 있는 간식을 개발하는 추세입니다.
애완견을 기르시는 분들은
개한테 간식을 줬더니
한 입 만에 감쪽같이 사라진 광경을 보신 적이 있을 겁니다.
여기서 새로운 문제가 생기죠.
'한 입 만에 플라크를 제거하려면 어떻게 해야하는가'
저는 문제 해결을 위해 실험실내에서의 테스트를 구상해봤습니다.
치아, 플라크, 침 등
개의 구강구조를 본뜬 장치를 만들고
마찰과 마모 정도를 측정해서
간식이 얼마나 효과적으로 플라크를 제거하는지 연구했습니다.
마지막으로 애완견 양치시킨 게 언젠지 기억조차 안 나신다는 분들,
감사 인사는 받은 셈 치겠습니다.
그래서 마찰 공학은 그게 다냐고요?
마찰 공학이 적용되는 예시를 하나 더 들어보겠습니다.
여러분은 오늘 어떠한 형태로든 이동을 통해 강연장에 오셨습니다.
도보, 자전거로 오신 분들도 있겠지만
아마 대부분은 자동차로 오셨을 겁니다.
자동차를 마찰 공학의 관점으로 살펴보죠.
운전자와 자동차 사이,
자동차와 도로의 사이,
모든 자동차 부품들 사이에는 상호 작용이 존재합니다.
우리가 흔히 하는 타이어 정비도 마찰 공학과 직접적인 연관이 있습니다.
권고 사항에 따라 일정 거리를 주행한 이후에는
타이어를 교체해야 합니다.
타이어의 접지면은 주기적으로 관찰해야 합니다.
타이어가 닳아지지 않았는지는 항시 점검해야 합니다.
마찰 공학은 말씀드렸듯 마모와 마찰을 연구하는 학문인데요
타이어의 불량한 마찰은 곧
차사고로 이어집니다.
타이어와 도로 사이의 마찰 정도는
가속과 감속,
정지 거리를 결정합니다.
운전을 하시는 분들은 마찰이 얼마나 중요한지를 체감하실 텐데요,
아시다시피 도로가 젖어있으면
더 미끄럽고, 따라서 더 위험합니다.
물기가 타이어와 도로 간의
마찰을 줄이기 때문입니다.
말씀드렸듯, 마찰은 움직임을 막아서는 힘입니다.
물기가 마찰력을 줄이면 움직임에 가해지는 저항이 줄기 때문에
젖은 도로에서 차가 더 쉽게 미끌어지는 것입니다.
자동차의 마찰 공학은 여기서 끝이 아닙니다.
마찰에 저항하는 과정에서는 에너지가 소비됩니다.
즉, 마찰은 에너지 손실을 가져옵니다.
이 때문에 타이어의 상태는 연료 효율에도 영향을 미칩니다.
혹시 내연기관 차량에 넣는 연료의
1/3이 마찰에 저항하는 데 쓰인다는 것 알고 계셨나요?
1/3 씩이나요.
마찰 공학 분야의 연구들은 마찰을 줄임으로써
연료 효율은 높이고 배기량은 줄이는 공헌을 해왔습니다.
Holmberg와 Erdemir의 연구는
마찰 공학의 발전이
에너지 절약에 미칠 수 있는 영향력을 밝혀주었습니다.
해당 연구에 따르면 지난 20년간
인류는 승용차의 에너지 사용량을
최대 60% 까지 절약할 수 있었다고 합니다.
세상에 자동차가 얼마나 많은지를 고려하면
굉장한 양의 에너지죠.
또한 마찰 공학을 통해 전세계의 에너지 사용을 약 9% 절약할 수 있으며
승용차의 에너지 사용은 그중 일부에 불과합니다.
엄청난 양의 에너지죠.
수치를 통해 보셨듯, 마찰 공학은 대단한 일들을 해낼 수 있습니다.
저희 팀은 절약 가능한 에너지를
미국에서만 20쿼드 발견했습니다.
그것이 얼마나 엄청난 양인가 하면
1쿼드는 석유 약 1억 8천만 배럴이 내는 에너지이고,
마찰 공학을 통해 절약할 수 있는 에너지는 그 20배입니다.
새로운 소재, 새로운 윤활제,
새로운 기기설계,
더 효율적이고 안정적인 풍력발전기를 통해 이룰 수 있는 일들입니다.
이 모든 발상이 단칸 실험실에서 겨우 31명의 과학자가
마찰 과학의 시각으로 세상을 관찰하며 시작되었습니다.
더 많은 사람들이 우리 주변의 마찰에 관심을 기울이기 시작하면
얼마나 더 큰 가능성이 우리 앞에 나타날까요?
요즘 저는 항공우주 분야에서 활용 가능한 프로젝트에 큰 흥미를 느낍니다.
공중에서의 마찰과 마모를 줄이는 작업은 난이도가 높은 만큼 큰 성취감을 줍니다.
새로운 재료와 부품들을 만들면
움직이는 부품과 엔진에 가해지는 마찰을 줄이고
작동에 방해가 되는 힘을 줄일 수 있습니다.
부품 작동에 필요한 힘이 줄면 에너지 또한 덜 필요하게 되고
따라서 보다 작은 작동기로도 기체를 지탱할 수 있게되면
기체의 무게는 줄어들고
연료 소비는 절감됩니다.
또 마모에 강하고 오래가는 부품들을 개발하면
원자재를 절약할 수 있을 뿐만 아니라
부품의 교체 빈도와 수요를 낮춰
제조 과정에 들어가는 에너지 또한 절약할 수 있습니다.
여러분도 오늘부터 생활 속의 마찰을 관찰하며 주변에 있는
'접촉면간의 상호작용'을 개선할 수 있는 방안을 탐구해가시기 바랍니다.
그 어떤 작은 변화도
큰 보탬이 될 수 있습니다.
Tribology라는 어감이 좀 이상하게 들릴지 몰라도
마찰 공학은 우리 세상을 변화시키는 큰 힘입니다.
고맙습니다.
(박수)
လူတွေက ကျွန်မရဲ့ အလုပ်က ဘာလဲလို့ မေးကြတဲ့အခါ
ကျွန်မ တကယ်လုပ်နေတဲ့ အလုပ်က
အရာတွေရဲ့ ထိတွေ့ပွတ်တိုက်မှုပါလို့ ဖြေရတာ တကယ့်ကို ပျော်စရာကြီးပါ။
အရာတွေကို တစ်ခုနဲ့တစ်ခု ပွတ်တိုက်မှု ဆိုတာ
ထူးဆန်း မနေပေဘူးလား။
ဒါပေမဲ့ အဲဒါ့အတွက် နည်းပညာပိုင်း နာမည် ရှိပါတယ်-
tribology ပါ။
T-r-i-b-o-l-o-g-y၊
ရှေးခေတ် ဂရိစကားလုံး "tribos" မှ လာတာပါ၊
"ပွတ်တိုက်မှု"ကို ဆိုလိုပါတယ်။
ထူးဆန်းတယ်လို့ ထင်ရတဲ့ အဲဒီစကားလုံးကို ရှင်တို့ ကြားချင်မှ ကြားခဲ့ဘူးပေမဲ့၊
အဲဒါကို သိရှိနားလည်မှုက ရုပ်ပိုင်းကမ္ဘာဆိုင်ရာ
ရှင်တို့အတွေ့အကြုံကို ပြောင်းလဲပစ်မှာ သေချာပါတယ်။
Tribology ဟာ ကျွန်မကို အံ့ဖွယ် ပရိုဂျက်တွေ ပေးခဲ့ပါတယ်။
ပျံသန်းတဲ့ အရာတွေနဲ့ ကျွန်မ လုပ်ခဲ့ဘူးသလို ခွေးအစားအစာနဲ့လည်း လုပ်ခဲ့ရဘူးပါတယ် --
လောကကြီးကို tribology ရှုဒေါင့်ကနေ မကြည့် မချင်း နှစ်နှစ်ကြာ ကျွန်မ လုပ်ခဲ့တာကို
ဆက်စပ် တွေးကြည့်ဖို့တောင်
လွယ်ကူမယ်လို့ ထင်လို့တောင် ရမှာ မဟုတ်ပါဘူး။
တကယ့်ကို ကြီးမားတဲ့ ပြဿနာတွေ
သက်သာလာအောင် ကြိုးပမ်းရာမှာ tribology ကို နည်းနည်းလေး သုံးရင်ကို
ဘယ်လောက် သိသာနိုင်တာကို ရှင်တို့ သိရရင် အံ့အားသင့်ကြမှာပါ။
Tribology ဆိုတာ ပွတ်တိုက်မှုကို၊ ပွန်းပဲ့မှုနဲ့ ဆီထိုးပေးမှုကို လေ့လာပါတယ်။
ရှင်တို့ အားလုံး အဲဒီသုံးစလုံးကို ကြုံခဲ့ဘူးကြမှာပါ။
တလောတုန်းက လေးလံတဲ့ အရာတစ်ခုကို ကြမ်းပေါ်မှာ ရွှေ့ဖို့ ကြိုးစားခဲ့စဉ်
တစ်ခုခုက တွန်းခံသလို ရှိခဲ့တာ မှတ်မိကြမှာပါ။
အဲဒါက ပွတ်တိုက်မှုပဲပေါ့။
ရွေ့လျားမှုကို တန်ပြန်ကန်တဲ့ အားက ပွတ်တိုက်မှုပါ။
ပွန်းပဲ့မှုက အရာတစ်ခုခု ဆုံးရှုံးမှု ဒါမှမဟုတ် ပဲ့ကျန်ခဲ့မှုပါ။
ရှင်တို့ရဲ့ စိတ်ကြိုက် ဖိနပ်တွေကို အစားထိုးပေးဖို့ လိုတာ အဲဒါကြောင့်ပါ၊
တဖြည်းဖြည်းနဲ့ ဖိနပ်ခုံ ပါးချပ်သွားလို့ပါ။
ချောဆီကို ပွတ်တိုက်မှုနဲ့ ပွန်းပဲ့မှု နည်းစေရန် သုံးရတယ်။
ချောဆီနဲ့ဆို ဘယ်လိုမှ ဖြုတ်မရနိုင်ဘူးထင်ရ တဲ့ သံချေးတက်နေတဲ့ မူလီကို ဖြုတ်နိုင်တယ်။
ပြီးတော့ tribology စကားလုံးက တစ်ခုနဲ့တစ်ခု တုံ့ပြန်ရွေ့နေကြတဲ့
မျက်နှာပြင်တွေရဲ့ တုံ့ပြန်မှု ပညာကိုလည်း ဆိုလိုပါတယ်။
ဒီတော့ ရွေ့လျားနေကြပြီး တုံ့ပြန်နေကြတဲ့ မျက်နှာပြင်တွေဟာ
လောကကြီးထဲမှာ အများကြီးပါပဲ။
အခု ရှင်တို့ ထိုင်နေကြတုန်း ရှင်တို့ရဲ့ ခြေထောက်တွေ ငြိမ်နေကြရဲ့လား၊
ဒါမှမဟုတ် ရှင်တို့ ထိုင်နေရင်း ရွေ့လျားနေကြသလား။
အဲဒါရဲ့ အကြောင်းရင်း ခန့်မှန်းနိုင်ကြလား။ Tribology ဖြစ်ပျက်နေတာလေ။
ရှင်တို့ရဲ့ ထိုင်ခုံထဲ နည်းနည်းလေး ရွေ့ရင်
မျက်နှာပြင် နှစ်ခုတို့ တစ်ခုနဲ့တစ်ခု တုံ့ပြန်မှုပါပဲ။
ပြီးတော့ ရွေ့လျားမှုအတွက် ရှင်တို့ရဲ့ Tribology တုံ့ပြန်မှုဟာ
ရှင်နဲ့ ကပ်ထိုင်နေသူနဲ့ ခြားနားပါလိမ့်မယ်။
ရှင်တို့ ဝတ်ထားတဲ့ အဝတ်အစားကြောင့်
ရှင်နဲ့ ထိုင်ခုံအကြား ပွတ်တိုက်မှုကို ပြောင်းလဲစေလို့ပါ။
ရှင်တို့က ပိုးထည်ကို ဝတ်ထားရင်၊ သိုးမွှေးနဲ့စာရင်
ထိုင်ခုံထဲ လူးလွန့်ရတာ လွယ်မှာပါ။
ပိုးထည်အတွက် ပွတ်တိုက်မှုဟာ နည်းလို့ပါ။
ရှင်တို့က ခြေကျင်းကို လှုပ်ကစားနေရင် ဒါမှမဟုတ် တွန့်လိမ့် ကြည့်ရင်
အသံတစ်ခုကို ကြားရတတ်လား။
ရှင်တို့ အဲဒါကို ကြုံခဲ့ဘူးတယ်နော်။
ထလိုက်တာနဲ့၊ လမ်းလျှောက်ကြည့်တာနဲ့ တချို့အဆစ်ထွက်ဆီမှ အသံထွက်ပေါ်လာတတ်တယ်။
အဲဒီ အသံအတွက်လည်း ကျေးဇူးတင်ရမှာက tribology ပါ။
အဲဒီလိုအသံက နည်းနည်းလေး လှုပ်ရှားရုံနဲ့ကို ရှင်တို့ အဆစ်တွေကို
ဆီထိုးပေးတဲ့ အရည်ထံမှ မြည်တာပါ။
တကယ်ကျတော့ အဲဒီအရည်ထဲကို လေပူပေါင်းတွေ ထည့်ပေးလိုက်လို့ပါ။
ပြီးတော့ အရွတ်တွေ တစ်ခုနဲ့တစ်ခု ပွတ်တိုက်မှုရဲ့ အသံလည်း ဖြစ်နိုင်ပါတယ်။
ခြေကျင်းထဲတွင် အဲဒီလို အများဆုံး ဖြစ်တတ်ပါတယ်၊
ဒီတော့ ဒီမှာရှိနေကြတဲ့ မိတ်ဆွေတွေထဲက ခြေထောက် လှုပ်ကစားသူတို့ဟာ
အရွတ်တွေဆိုင်ရာ tribology အကြောင်းကို ရုတ်တရက် စိတ်ဝင်စားလာနိုင်ကြပါတယ်။
လူတစ်ယောက်ဟာ ဘယ်လိုလုပ်ပြီး tribologist ဖြစ်လာတာ ရှင်တို့ သိချင်ကြမယ်။
အဲဒါဟာ ကလေးဘဝက စတင်ခဲ့တာပါ။
ကျွန်မဟာ ဘဲလေးကသူအဖြစ် ကြီးပြင်လာခဲ့တယ်။
ကျွန်မဟာ ခြေချောင်းတွေပေါ်မှာ ကနိုင်တဲ့ "en pointe"
အဆင့်ကို ရောက်နိုင်ခဲ့တယ်။
အဲဒီလို en pointe ကို ကနေချိန်မှာ အံ့သြဖွယ် ဖိနပ်တွေကို စီးထားရတော့၊
စင်ပေါ်မှာ ချောလဲသွားနိုင်ပါတယ်။
အဲဒါကြောင့်မို့ ကိုယ့်ခြေချောင်းတွေ​ေပေါ် ကနေတုန်း ချောပြီး လဲကျသွားမှာကို
အကြောက်ရဆုံးပါ။
အဲဒါကြောင့် ကျွန်မတို့ဆီမှာ rosin လို့ ခေါ်တဲ့ အရာပါတဲ့ ဘူးတွေ ရှိခဲ့ပါတယ်။
ဖိနပ်တွေနဲ့ ခြေကို rosin ထဲ ထိုးသွင်းလိုက်ကာ လူးလိမ့်ပေးရတယ်။
Rosin ကို သစ်စေးမှ ရယူခြင်းဖြစ်ပြီး
၎င်းရဲ့ အမှုန့်တွေက အရာတွေရဲ့ ချောနိုင်စွမ်းကို နည်းလာစေပါတယ်။
ကသူအနေနဲ့ ကိုယ့်ဖိနပ်ပေါ် ထည့်ပေးသင့်တဲ့ ပမာဏကို
လျင်မြန်စွာ သိနားလည်လာခဲ့တယ်၊
ကိုယ့် ထည့်ပေးလိုက်တာ နည်းသွားရင် ဖိနပ်နဲ့ စင်အကြား ပွတ်တိုက်မှုအား နည်းမှာမို့လို့
ချောလဲသွားမယ့် အန္တရာယ် ရှိနိုင်ပါတယ်။
အကောင်းဆုံး ဖြစ်နိုင်တာက
ကိုယ်ဟာ စင်ပ​ေါ်က ပုံပန်းမကျတဲ့ ဘဲလေးကသူ ဖြစ်နိုင်ပြီး
အဆိုးဆုံး ဖြစ်နိုင်တာက ဒဏ်ရာတစ်ခုခု ရရှိမှုပါ။
အဲဒီကတည်းက ကျွန်မဟာ ပွတ်တိုက်မှုကို ညှိပေး ရင်း အကောင်းဆုံး ဖြစ်ဖို့ ကြိုးစားခဲ့တယ်။
ဒီတော့ tribologist ဖြစ်ဖို့ဟာ ကျွန်မရဲ့ ကံကြမ္မာ ဖြစ်ခဲ့တာ ရှင်းနေပါတယ်။
(ရယ်သံများ)
ရှင်တို့အားလုံးကပါ လူငယ် tribologist ဖြစ်ခဲ့ဘူးကြတယ်။
ကျွန်မတို့က ရောင်စုံ ခဲတံတွေကို အသုံးပြုကြတဲ့ အခါမှာ
ဖိအား ကောင်းလေလေ အရောင်ဟာ ရင့်လေလေ ဖြစ်တာ သိကြတယ်။
တချိန်တည်းမှာ အဲဒီလိုဆိုရင် ခဲတံကို မကြာခဏ ချွန်ပေးရမှာကိုလည်း သိခဲ့ကြတယ်။
ရောင်စုံခဲတံဟာ လျင်မြန်စွာ ပွန်းစားသွားမှာမို့
မကြာခဏ ချွန်ပေးခဲ့ရတာပါ။
အခုဆက်ပြီး ကိုယ်က ချောလျက် ဖြတ်သွားချင်တဲ့ ဖယောင်းတိုက်ထားတဲ့
ကြမ်းပြင်တွေ အကြောင်းကို ပြောကြပါစို့။
ကိုယ်ဟာ ခြေအိတ် စွပ်ထားတယ်ဆိုရင်၊
ကြမ်းပြင် တလျှောက် တအား ချောသွားနိုင်တာကို ကျွန်မတို့ သိကြတယ်။
ဘာမှမပါဘဲ ချောကြည့်မယ် ဆိုရင် ကံကောင်းပါစေလို့ ဆုတောင်းပေးရမယ်။
ပွတ်တိုက်မှုကို ကျွမ်းကျင်စွာ အသုံးချမှုပါ။
ကလေးတွေအားလုံးဟာ tribologists တွေပါ။
ကျွန်မတို့ သက်ကြီးတွေ ကျတော့ကော။
ရှင်တို့အားလုံး ဒီနေ့တစ်ချိန်ချိန်မှ သွားတိုက်ခဲ့ကြမှာပါ။
ကျွန်မ မျှော်လင့်မိတယ်။
(ရယ်သံများ)
အဲဒါကလည်း လက်တွေ့ tribology ပါပဲ။
သွားတိုက်ဆေးနဲ့ သွားပွတ်တံတို့ဟာ ရှင်တို့ သွားတွေပေါ်က
သွားချေးတွေကို ပွတ်တိုက်ချွတ်ပစ်ဖို့ ကြိုးစားနေတာပါ။
ရှင်တို့ သိထင်းသင့်တာက ကျွန်မဖခင်ဟာ သွားဆရာဝန်ပါ။
ကျွန်မရဲ့ သက်မွေးအလုပ်ဟာ မိသားစုလုပ်ငန်းဆီ ရောက်လာမယ်လို့ ကျွန်မ မမျှော်လင့်ခဲ့ဘူး။
ဒါပေမဲ့တစ်နေ့တွင် ကျွန်မကို သွားချေး တိုက်ချွတ်မှုဆိုင်ရာ စမ်းသပ်မှုကို
ပြုလုပ်ပေးရန် ကျွန်မတို့ တာဝန်ပေးတော့ ကျွန်မတို့ အတူတူ ဆွေးနွေးစရာ ဖြစ်လာတယ်။
အဲဒါဟာ ရိုးရိုးလေးလို့ ထင်ရပေမဲ့၊
tribologist တစ်ဦးအဖြစ် စဉ်းစားတဲ့ အခါမှာ
မယုံနိုင်လောက်အောင် ရှုပ်ထွေးမှန်း သဘောပေါက်လာတယ်။
ဒီလုပ်ငန်းစဉ်ထဲမှာ ရှင်တို့ရဲ့ သွားတွေလို မာတဲ့ အရာတွေ ရှိနေတယ်၊
သွားဖုံး၊ သွားတိုက်ဆေးနဲ့ သွားပွတ်တံလို ပျော့တဲ့ အရာတွေ ရှိကြတယ်။
ပြီးတော့ တံတွေးနဲ့ ရေ က ချောဆီနဲ့တူပြီး
လူကနေပြီး သွားတိုက်တဲ့ လှုပ်ရှားမှုနဲ့ နောက်ထပ် ရှိပါသေးတယ်။
သွားတိုက်ဆေးထဲကို စိန်ပွင့်တွေကို ထည့်ပေးရင်၊
သွားချေးတွေကို ချွတ်ထုတ်ပစ်နိုင်မှာ သေချာတယ်။
သွားတွေကိုပါ နှုတ်ပစ်ရဖွယ်လည်း ရှိနိုင်ပါတယ်။
ဒီတော့ သွားချေးကို တိုက်ချွတ်ပေးရန်နဲ့ ရှင်တို့ရဲ့ သွားနဲ့ သွားဖုံးတွေကို
မထိခိုက်စေရန် အကြားမှာ အသင့်တော်ဆုံး နည်းကို ရှာပေးဖို့ လိုပါတယ်။
ကျွန်မတို့ သွားကို တိုက်ပေးကြရတာကို စားကြလို့ပါ။
စားမှုဟာ ကျွန်မတို့ အားလုံး ပုံမှန် ပြုလုပ်ကြတဲ့ အရာပါ။
အဲဒါ ရိုးရိုးလေးလို့ ထင်ရတယ်။
အဲဒါကလည်း tribology ရဲ့ နောက် နယ်ပယ်တစ်ခုပါ၊
ပြီးတော့ ရိုးရိုးလေး မဟုတ်ဘူး။
ကိုယ်က စားနေစဉ် အစားအစာဟာ ချေဖျက်ခံရပါတယ်၊
အဲဒီအစားအစာဟာ ကိုယ့်သွားတွေ၊ လျှာ၊ တံထွေး၊ လည်ချောင်း
တို့နဲ့ ထိတွေ့တုံ့ပြန်ရပါတယ်။
ပြီးတော့ အဲဒီလို ထိတွေ့တုံ့ပြန်မှု အားလုံး စားတဲ့အပေါ် သက်ရောက်မှု ရှိကြမှာပါ။
ရှင်တို့ အသစ်အဆန်း တစ်ခုခု စားသောက်ခဲ့ရဘူးတာကို မှတ်မိကြမ်ယ ထင်ပါတယ်၊
အဲဒါကို စားပြီးတဲ့ နောက်မှာ ရှင်တို့က
"အရသာကတော့ ကောင်းသလိုလိုပါပဲ။
ဒါပေမဲ့ စားနေစဉ် ထိတွေ့ခံစားရပုံကိုတော့ လုံးဝမကြိုက်ဘူး" ဆိုတာမျိုးလေ။
Tribologist တို့ဟာ ပါးစပ်ထဲ ခံစားရမှု ပိုကောင်းလာစေဖို့
ချောမွတ်စေဖို့၊ ပွတ်တိုက်မှုဆကိန်း တို့ကို ထည့်တွက်ဖို့ အားထုတ်ကြရင်း၊
ကျွန်မတို့ စားသောက်ကြတာရဲ့ ဖေါ်မြူလာကို၊
သကား ဒါမှမဟုတ် အဆီပါဝင်မှုကို ပြောင်းလဲပေးရင်
ပါးစပ်ထဲ ခံစားရမှု ဘယ်လိုပြောင်းသွားမလဲ သိချင်ကြတယ်။
အဲဒါကို ကျွန်မတို့ ဘယ်လိုများ တွက်ချက်နိုင်မလဲ။
အဲဒီလိုအရာတွေကို tribologist တွေ ဖြေရှင်းပေးလိုကြတာပါ။
ကျွန်မ လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်တွေက ဓာတ်ခွဲခန်းရဲ့ ထောင့်တစ်နေရာမှာ
ဒိန်ချဉ်ထဲ ပါဝင်တာကို လေ့လာနေကြစဉ်၊
နောက် ထောင့်တစ်ခုမှာ ကျွန်မက
ခွေးစာကို လေ့လာနေခဲ့တယ်။
ဒါနဲ့ အဲဒီဓာတ်ခွဲခန်းက အနံ့ဟာ တကယ့်ကို ကောင်းခဲ့တာ အမှန်ပါပဲ။
ကျွန်မတို့အားလုံး သွားကို မှန်မှန်တိုက်ကြပါတယ်။
ရှင်တို့ထဲက ဘယ်နှစ်ယောက်များ အိမ်မွေး တိရိစ္ဆာန်တွေရဲ့ သွားတွေကို တိုက်ပေးကြလဲ။
ကျွန်မတို့လိုပဲ တိရိစ္ဆာန်တွေလည်း သွားဖုံး ရောဂါတွေ ဖြစ်တတ်တယ်၊
အဲဒါကြောင့် ကျွန်မတို့ဟာ သူတို့ သွားတွေကို တိုက်ပေးကြရပါမယ်၊
အိမ်မွေးတိရစ္ဆာန် ပိုင်ရှင်တွေ အဲဒါကို တိုးတိုး လုပ်လာကြပါပြီ။
ကျွန်မရဲ့အကောင်းဆုံးမိတ်ဆွေက သူမကြောင်ကို သွားတိုက်ပေးရာတွင် တကယ်တော်တဲ့ သူပါ။
ကျွန်မ ကြောင်ကို သွားတိုက်ရာမှာ ကံကောင်းမယ်လို့ မျှော်လင့်ပါတယ်။
ဒီတော့ တိရစ္ဆာန် အစားအစာတွေ ထုတ်လုပ်သူတို့ လိုချင်တာက
ကိုက်စားစရာထဲကို သွားတိုက်ပေးမယ့် အရာကို ထည့်ပေးဖို့ပါ။
ရှင်တို့မှာ ခွေးရှိရင်၊
အဲဒီလို ကိုက်စားစရာကို ပေးလိုက်ရင်
တစ်ချက် ကိုက်စားရုံနဲ့ ပျောက်သွားတတ်တယ်။
ဒီကိစ္စထဲမှာ ထပ်တိုးလာတဲ့ စိန်ခေါ်မှုတွေက-
တစ်ခါ ကိုက်စားရုံနဲ့ သွားချေးကို ဘယ်လို တိုက်ချွတ်နိုင်မလဲ။
ဒီပြဿနာကို စူးစမ်းဖို့ ကျွန်မဟာ စမ်းသပ်ရေးခုံကို တီထွင်ခဲ့ပြီး
စမ်းသပ်နိုင်ဖို့ ခွေးရဲ့ ပါးစပ်ထဲက စနစ်ကို
သွားတွေ၊ တံထွေး၊ သွားချေး စတာတွေကို အတု ဖန်တီးရပါ့မယ်။
အဲဒီနောက်မှာ သွားချေး တိုက်ချွတ်ပေးရမယ့် ကိုက်စားစရာရဲ့ ထိရောက်မှုကို
လေ့လာရန် ကျွန်မဟာ ပွတ်တိုက်မှုနဲ့ ပွန်းပဲ့မှုကို တိုင်းကြည့်ဖို့ လိုပါမယ်။
ရှင်တို့ ဒီမှာထိုင်နေတုန်း ရှင့်ခွေးကို သွားမတိုက်ပေးခဲ့တာကို စဉ်းစားနေရင်
ကျွန်မက ရှင်တို့ကို ကြိုဆိုနေမှာပါ။
ဒါပေမဲ့ tribology အကြောင်း ဒီလို အများကြီး ပြောနေတာ ဘယ်လောက်များ အရေးကြီးလို့လဲ။
နောက်ဥပမာတစ်ခုနဲ့ ရှင်းပြပါရစေ။
ရှင်တို့အားလုံးဟာ ဒီနေရာကို တနည်းနည်းနဲ့ လာခဲ့ရတာ ရှင်းနေပါတယ်။
ရှင်တို့ဟာ လမ်းလျှောက်လာခဲ့တာ ဒါမှမဟုတ် စက်ဘီးစီးလာခဲ့တာ ဖြစ်နိုင်ပေမဲ့၊
ဒီအခန်းထဲ ရှိနေသူ အများစု ကားစီးလာခဲ့ဖို့ များပါတယ်။
ကားထဲက tribology ဆိုင်ရာ စနစ်တွေအားလုံးကို စဉ်းစားကြည့်ကြပါ။
ရှင်တို့ ခန္ဓာကိုယ်နဲ့ ကားရဲ့ တုံ့ပြန်မှု ရှိတယ်၊
ကားဟာ လမ်းနဲ့ ထိတွေ့တုံ့ပြန်တယ်၊
ပြီးတော့ ဒီအကာတွေရဲ့ အောက်မှာနဲ့ မောင်းနှင်ပေးတဲ့ စနစ် ရှိပါသေးတယ်။
ပုံမှန် လုပ်ပေးရတဲ့ ထိန်းသိမ်းရေး လုပ်ငန်း အချို့ tribology နဲ့ တိုက်ရိုက် ဆိုင်တယ်။
ရှင်တို့ဟာ တာယာတွေကို မိုင်ဘယ်လောက် မောင်းပြီးရင် လဲပေးဖို့ လိုကြောင်းကို
ရှင်တို့ မှတ်မိကြမှာပါ။
ရှင်တို့ဟာ အဲဒီတာယာတွေရဲ့ တိုက်စားမှုကို မှန်မှန် စစ်ကြည့်ရပါတယ်။
ရှင်တို့ရဲ့ တာယာတွေ ဘယ်လောက် ပွန်းစားထားတာကို ဂရုစိုက်ရပါတယ်။
Tribology ဟာ ပွန်းပဲ့မှုနဲ့ ပွတ်တိုက်မှု လေ့လာတဲ့ ပညာဆိုတော့၊
တာယာတွေနဲ့ ပတ်သက်လာရင် ပွတ်တိုက်မှုဟာ ကိုယ်သွားရာကို လုံခြုံစွာ ရောက်မလား၊
ယာဉ် မတော်တဆ ဖြစ်မှုနဲ့ ပြီးဆုံးသွားမလားကို ဆိုလိုပါတယ်။
ဘာဖြစ်လို့လဲဆိုတော့ တာယာတွေနဲ့ လမ်းအကြားက ပွတ်တိုက်မှုက
ရှင်တို့ရဲ့ အရှိန်နဲ့မောင်းမှု၊ အရှိန်ကို လျှော့ချမှုနဲ့
ကားကို ရပ်ပေးနိုင်တဲ့ အကွာအဝေးတို့အပေါ် သက်ရောက်ပါတယ်။
ယာဉ်မောင်းသူ အနေနဲ့ ရှင်တို့ ပွတ်တိုက်မှု အရေးပါပုံ အလိုလိုသိနေပါပြီ၊
လမ်းတွေ ရေစိုနေချိန်မှာ ချောတတ်လို့ အန္တရာယ်များတာကို
ရှင်တို့ သိနားလည်တာ အဲဒါကြောင့်ပါ။
အဲဒီလို ဖြစ်ရတာက ရေဟာ တာယာတွေနဲ့ လမ်းအကြားက
ပွတ်တိုက်မှုကို လျော့နည်းလာစေလို့ပါ။
ပွတ်တိုက်မှု ဆိုတဲ့ဟာက ရွေ့လျားမှုကို ဆန့် ကျင်တဲ့အား ဖြစ်တာ ရှင်တို့ သိထားတော့၊
အဲဒီအားကို ရေက လျှော့ချပေးနိုင်တော့ ကားဟာ ပိုလွယ်ကူစွာ ပြေးနိုင်မှာကို ဆိုလိုပါတယ်၊
လမ်းတွေ ရေစိုနေရင် ပိုချောလာကြမှာပါ။
နောက်တစ်ခု စဉ်းစားရမယ့် အချက်က
ပွတ်တိုက်မှုကို ကျော်လွှားဖို့ စွမ်းအင်လိုပါတယ်၊
ဒီတော့ ပွတ်တိုက်မှုကြောင့် ကျွန်မတို့ဟာ စွမ်းအင်ကို ဆုံးရှုံးကြရပါတယ်။
ရှင်တို့ရဲ့ တာယာတွေက လောင်စာ ထိရောက်မှုအပေါ် သက်ရောက်တဲ့ ပုံစံပါ။
တကယ်တမ်းတွင် အင်ဂျင် အလုပ်လုပ်ဖို့ ရှင်တို့ သုံးကြရတဲ့
လောင်စာဆီရဲ့သုံးပုံတစ်ပုံဟာ ပွတ်တိုက်မှုကို ကျော်လွှားဖို့အတွက်
သုံးပေးရတာကို ရှင်တို့ သိကြရဲ့လား။
သုံးပုံတစ်ပုံကြီးတောင်။
Tribology သုတေသနရဲ့ ကျေးဇူးကြောင့် ကျွန်မ ပွတ်တိုက်မှုကို လျှော့ချနိုင်ခဲ့လို့
လောင်စာဆီရဲ့ ထိရောက်မှု တိုးမြှင့်ရင်း ထုတ်လွှတ်မှုကို လျှော့ချနိုင်ခဲ့ကြတယ်။
Holmberg နဲ့ Erdemir တို့ရဲ့ ဧရာမ သုနေသနတွေက
စွမ်းအင် သုံးစွဲမှုအပေါ်မှာ ပွတ်တိုက်မှုက ဘယ်လောက်
အကျိုးသက်ရောက်နိုင်ပုံကို ပြသပေးပါတယ်။
လာမယ့် အနှစ် ၂၀ ကာလကို ယူကြည့်မယ်ဆိုရင်၊
လူစီးယာဉ်တွေရဲ့ စွမ်းအင် သုံးစွဲမှုကို ကျွန်မတို့
ရာခိုင်နှုန်း ၆၀ အထိကို လျှော့ချပစ်ရန် အခွင့်အလမ်း ရှိကြောင်း
သူတို့ တွေ့ရှိခဲ့ကြပါတယ်။
တစ်ကမ္ဘာလုံးရှိ ယာဉ်တွေ အားလုံးကို ထည့်စဉ်းစားကြည့်ရင်
အတော့်ကို များတဲ့ စွမ်းအင်ကို ချွေတာနိုင်မှာပါ။
ဒါဟာဖြင့် သုတေသီတို့က ထောက်ပြခဲ့ကြတဲ့ ပွတ်တိုက်မှုမှ ချွေတာပေးဖို့ ကူနိုင်မယ့်
စွမ်းအင် ချွေတာမှု ကိုးရာခိုင်နှုန်းနီးပါး ထဲက တစ်စိတ်တစ်ဒေသပါပဲ။
အဲဒါဟာ သိသာလှတဲ့ စွမ်းအင် ပမာဏပါ။
ဒီလို ကိန်းဂဏန်းတွေကို ကြည့်ရင် ပွတ်တိုက် မှုဟာ အံ့ဖွယ်အရာတွေ လုပ်နိုင်တာမြင်ရမှာပါ။
ကျွန်မရဲ့ လုပ်ဖက်ကိုင်ဖက်တို့ ထောက်ပြ ခဲ့ကြသလို စွမ်းအင် quad ၂၀ အထိ
US တစ်နိုင်ငံထဲမှာကို ချွေတာနိုင်မှာပါ။
ဒါကို နားလည်လွယ်အောင် ပြောရပါက
တစ် quad စွမ်းအင်ဟာ အကြမ်းအားဖြင့် ရေနံစည် သန်း ၁၈၀ နဲ့ ညီမျှပါတယ်၊
ဒီတော့ tribology ဟာ ကျွန်မတို့အား အဲဒါရဲ့ အဆ ၂၀ ကို ချွေတာပေးနိုင်မှာပါ။
ပစ္စည်းသစ်တွေ၊ ချောဆီသစ်တွေ၊ ဆန်းသစ်တဲ့ အစိတ်အပိုင်းတွေကို
တီထွင် ထုတ်လုပ်ပေးခြင်းဖြင့်၊
လေရဟတ် တာဘိုင်တွေရဲ့ ထိရောက်မှုနဲ့ စိတ်ချရမှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်မှာပါ။
ဒီလို ရလဒ်တွေကို သိရှိလာခဲ့ရတာက လူ ၃၁ ယောက်ကို
အခန်းထဲ စုခဲ့ပြီး ကမ္ဘာကြီးကို tribology ရှုထောင့်မှ လေ့လာစေခဲ့ခြင်းမှပါ။
ကျွန်မတို့ထဲက လူတွေ တိုးတိုးပြီး နေရာတိုင်းမှာ tribology ကို
ရှာကြည့်ကြမယ်ဆိုရင် ပေါ်ထွက်လာကြမယ့် အခွင့်အလမ်းတွေကို စတ်ကူးကြည့်ကြပါ။
အခုလောလောဆယ်မှာ ကျွန်မအကြိုက်ဆုံး ပရိုဂျက် တွေက အာကာသဆိုင်ရာ အပလီကေးရှင်းတွေပါ။
စိန်ခေါ်စရာ အဲဒီလိုဝန်းကျင်ထဲ ပွန်းပဲ့မှု၊ ပွတ်တိုက်မှု လျှော့ချနိုင်တာကို ကြိုက်တယ်။
ရွေ့လျားကြတဲ့ အပိုင်းများနဲ့ အင်ဂျင်ထဲက ပွတ်တိုက်မှုကို လျှော့ချပေးကြမယ့်
ပစ္စည်းများနဲ့ အစိတ်အပိုင်းတွေကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်ပြီး
၎င်းတို့ရဲ့ လှုပ်ရှားမှုကို ဆန့်ကျင်အားကို လျှော့ချ​ေပေးနိုင်မှာပါ။
မောင်းနှင်ရန် အားကို လျှော့သုံးနိုင်လို့ စွမ်းအင်သုံးမှု နည်းလာမယ်၊
ဒီတော့ ပိုသေးတဲ့ actuator ကိုသုံးနိုင်မယ်၊
၎င်းရဲ့ အလေးချိန်ဟာ နည်းလာမယ်၊
ဒီတော့ လောင်စာကို ချွေတာနိုင်မှုပါ။
ပွန်းပဲ့မှု နည်းလာစေလို့ ပိုကြာအောင် လုပ် ကြမယ့် အစိတ်အပိုင်းတွေ ထုတ်လုပ်နိုင်မယ်။
ဒီတော့ ပစ္စည်းစွန့်ပစ်မှု လျှော့ချနိုင်မယ် ဆိုတော့
အစိတ်အပိုင်းတွေကို မကြာခဏ ထုတ်ပေးဖို့ မလိုတော့ပါ၊
ကျွန်မတို့ ထုတ်လုပ်မှု စွမ်းအင်ကို ချွေတာနိုင်ကြမယ်။
ရှင်တို့ ပတ်ဝန်းကျင်က ကမ္ဘာကို tribology အမြင်ဖြင့် ကြည့်ကြရန် တိုက်တွန်းလိုပါတယ်၊
တွေ့မြင်ရတဲ့ ထိတွေ့နေကြတဲ့ မျက်နှာပြင်တွေ ဘယ်လို မြှင့်တင်မလဲ စဉ်းစားကြည့်ကြပါ။
နည်းနည်းလေး မြှင့်တင်မှုကတောင်မှ
လက်တွေ့ ပံ့ပိုးမှုပါ။
Tribology ဆိုတဲ့ စကားလုံးဟာ ရယ်စရာ ကောင်းနိုင်ပေမဲ့
၎င်းဟာ ကမ္ဘာကြီး အပေါ်မှာ ဧရာမ သက်ရောက်မှုရှိတဲ့ အရာပါ။
ကျေးဇူးတင်ပါတယ်။
(လက်ခုပ်သံများ)
Ik moet zeggen dat het best grappig is
als mensen vragen wat voor werk ik doe.
Ik vertel hen dan dat ik dingen tegen elkaar wrijf.
Het klinkt misschien belachelijk
om gewoon dingen tegen elkaar te wrijven.
Maar het heeft een technische naam:
Tribologie.
T-r-i-b-o-l-o-g-i-e,
van het Griekse woord 'tribos'.
Het betekent 'wrijven'.
Het is een grappig woord dat je waarschijnlijk niet kent,
maar ik beloof je
dat het begrijpen ervan je ervaring met de wereld zal veranderen.
Tribologie heeft me geweldige projecten bezorgd.
Ik heb gewerkt aan vliegende materialen, maar ook aan hondenvoer --
een combinatie die niet lijkt de kloppen
voor werk in een tijdspanne van een paar jaar,
totdat je de wereld begint te bekijken door een tribologische lens.
Ik denk dat je verrast zult zijn
hoe belangrijk tribologie kan zijn
om grote problemen te verhelpen.
Tribologie is de studie van wrijving, slijtage en lubricatie.
Je hebt alle drie wel eens meegemaakt.
De laatste keer dat je probeerde een zwaar voorwerp te verslepen,
voelde je toen dat er iets je tegenhield?
Dat was wrijving.
Wrijving is de kracht die beweging tegenwerkt.
Slijtage is verlies of overdracht van materiaal.
Het dwingt je je favoriete schoenen te vervangen,
anders hou je geen zolen meer over.
Een lubricant vermindert wrijving en slijtage.
Het maakt verroeste, strakke bouten los die anders niet zouden bewegen.
Maar tribologie is ook de wetenschap van op elkaar inwerkende oppervlakken
in relatieve beweging.
Dus op elkaar inwerkende oppervlakken in relatieve beweging:
daar zijn er veel van op de wereld.
Terwijl je daar nu zit, wiebel je je voet
of schuif je misschien in je stoel?
Nou, dat is tribologie.
Zelfs bij de kleinste beweging in je stoel
heb je twee oppervlakken die over elkaar bewegen.
Jouw tribologische interactie
zal anders zijn dan die van de persoon naast je.
Dit komt omdat de kleding die je draagt
de wrijving tussen jou en de stoel verandert.
Als je zijde draagt, is het gemakkelijker om in je stoel rond te draaien
dan als je wol draagt.
Dat komt omdat de wrijving lager is.
Als je je enkel beweegt,
maakt hij dan soms een geluid?
Heb je dat wel eens?
Je staat op, je beweegt en sommige botten kraken.
Bedankt, tribologie.
Dit komt door de vloeistof die onze botten smeert
als we bewegen.
Hierdoor ontstaan er gasbellen in die vloeistof.
Maar het geluid kan ook komen van de pezen die over elkaar heen bewegen.
Dat is vrij gewoon voor onze enkels,
dus als je zoals ik graag je enkel wiebelt,
kun je plotseling heel nieuwsgierig worden over de tribologie van pezen.
Maar hoe word je een triboloog zoals ik?
Het begint als je heel jong bent.
Ik was zelf een ballerina vroeger.
Ik bereikte het niveau waar ik op mijn tenen kon dansen,
of 'en pointe'.
Als je 'en pointe' danst, draag je die geweldige schoenen,
maar ze kunnen glad zijn op het podium.
Het laatste wat je wilt als je op je tenen danst,
is uitglijden en vallen.
Dus we hadden dozen hars bij ons.
We stapten in de hars, om zo een laag op onze schoenen aan te brengen.
Hars is afkomstig van boomsap
en in zijn poedervorm maakt het dingen minder glad.
Je hebt als danser heel snel door
hoeveel er op je schoenen moet,
want als er niet genoeg op zit, zul je waarschijnlijk uitglijden
vanwege de lage wrijving tussen je schoen en het podium.
In het beste geval
ben jij de onhandige ballerina op het podium,
maar in het slechtste geval loop je een blessure op.
Ik was toen al bezig wrijving te optimaliseren en te manipuleren.
Ik was gewoon voorbestemd om triboloog te worden.
(Gelach)
Maar jullie waren ook jonge tribologen.
Toen je kleurpotloden gebruikte,
wist je dat hoe harder je drukte, hoe donkerder de kleur.
Je wist ook dat dat betekende
dat je je kleurpotlood vaker zou moeten slijpen,
omdat het dan sneller versleet.
Laten we het nu hebben over die glanzende gewaxte vloeren
waar je overheen moest glijden.
Je wist dat je met sokken aan zeker goed zou glijden over die vloer.
Op blote voeten, niet echt.
Meester-manipulators van wrijving.
Alle kinderen zijn tribologen.
Hoe zit het met ons volwassenen?
Je hebt vandaag je tanden gepoetst.
Dat hoop ik tenminste.
(Gelach)
Dit is tribologie in actie.
Tandpasta en de tandenborstel werken samen
om tandplak te verwijderen.
Mijn vader is tandarts.
Ik had nooit gedacht dat mijn werk dat gebied zou raken.
Maar op een dag begrepen we elkaar gewoon,
toen ik een tandsteenverwijderingstest moest ontwikkelen.
Het leek eenvoudig,
totdat ik het begon te zien als een triboloog,
toen werd het ongelooflijk complex.
Je hebt harde materialen, onze tanden,
zachte materialen zoals ons tandvlees, tandpasta en de tandenborstel.
Je hebt smeermiddel: speeksel en water,
de dynamiek van de persoon die zijn tanden poetst, etc.
Ik beloof je dat als we diamanten in je tandpasta stoppen,
er geen tandplak meer overblijft.
Maar je zult ook geen tanden meer hebben.
Er moet dus een balans zijn tussen het verwijderen van tandplak,
en het niet beschadigen van onze tanden en tandvlees.
We poetsen onze tanden omdat we eten.
Eten is een van onze routines.
Het lijkt heel eenvoudig.
Maar het is nog steeds tribologie
en het is niet eenvoudig.
Je hebt het voedsel dat tijdens het eten zal breken en slijten.
En dat voedsel interageert met je tanden, je tong,
je speeksel, je keel.
En al die interacties zullen je eetervaring beïnvloeden.
Kun je je een moment herinneren waarop je iets nieuws proefde
en je zei:
"Het smaakt niet slecht,
maar ik hou niet van de textuur."
Tribologen kijken naar gladheid, de wrijvingscoëfficiënt,
om sensaties in je mond en de textuur te verbinden met wat je ervaart.
Bijvoorbeeld, als we de samenstelling veranderen van ons eten en drinken,
als we de suiker of het vetgehalte zouden veranderen,
verandert dat dan de sensatie?
Hoe kunnen we dit meten?
Tribologen werken eraan om zulke vragen op te lossen.
Terwijl mijn collega's het vetgehalte van yoghurt
in het lab bestudeerden,
bestudeerde ik ...
hondenvoer.
Het lab rook trouwens echt lekker, geloof me maar.
We poetsen regelmatig onze tanden.
Doen we dat ook voor onze huisdieren?
Volwassen dieren krijgen vaak tandvleesziekte,
dus we moeten echt hun tanden poetsen.
Huisdiereigenaren doen het nu dan ook vaker.
Mijn beste vriend doet het bij zijn kat, en hij kan het echt goed.
Veel succes als je dat probeert bij mijn kat.
Diervoeding-leveranciers proberen nu
tandplak-onderdrukkers in traktaties te stoppen.
Als je een hond hebt,
heb je misschien opgemerkt
dat traktaties gewoon verdwijnen na slechts één hap.
De uitdaging is:
hoe verwijder je tandplak in één hap?
Ik ontwikkelde een test om dit probleem te bestuderen,
maar ik moest hun orale systeem imiteren:
hun tanden, plak en speeksel.
Ik heb de wrijving gemeten
om de effectiviteit van deze traktaties op het plak te bestuderen.
Besef je nu ineens dat je de tanden van je hond nooit hebt gepoetst?
Graag gedaan.
Maar waarom is tribologie zo belangrijk?
Laat ik je nog een voorbeeld geven.
Je bent vandaag op de een of andere manier hier gekomen.
Misschien lopend of met de fiets,
maar voor de meesten van jullie hier, ben je met de auto gekomen.
Denk aan alle tribologische elementen in een auto.
Je eigen interactie met de auto,
de interactie met het wegdek
en alles onder de motorkap en in de aandrijflijn.
Ook onderhoud is verbonden met tribologie.
Weet je hoeveel kilometers jouw banden meegaan,
voordat je ze moet vervangen?
Als je het bandprofiel controleert,
kijk je of er slijtage aan je banden is.
Tribologie is de studie van slijtage en wrijving.
Voor banden kan wrijving het verschil maken
tussen veilig aankomen en een ongeluk.
Dit komt omdat de wrijving tussen je banden en de weg
je versnelling zal beïnvloeden, maar ook je remkracht
en je remafstand.
Als bestuurder weet je hoe belangrijk wrijving is:
je weet bijvoorbeeld dat als de wegen nat zijn,
rijden gevaarlijker is, omdat de weg dan glad is.
Dit komt omdat water wrijving vermindert
tussen de banden en de weg.
Wrijving is de kracht die beweging tegenwerkt,
dus als water die kracht vermindert, is het gemakkelijker om te bewegen,
vandaar dat het gladder is als de wegen nat zijn.
Nog iets waar je rekening mee moet houden,
is dat vechten tegen wrijving energie kost,
dus je verliest energie aan wrijving.
Zo kunnen dus je banden je benzinekosten beïnvloeden.
Wist je dat ongeveer een derde van de benzine
die je in je voertuig stopt,
gebruikt zal worden voor wrijving?
Een derde.
Tribologisch onderzoek heeft geholpen wrijving te verminderen
en zo benzineverbruik en emissies te verminderen.
Holmberg en Erdemir hebben in hun studies
aangetoond hoe tribologisch onderzoek
het brandstofverbruik kan verminderen.
Ze zagen dat we in 20 jaar
het verbruik van personenauto's
met 60% konden verminderen.
Als je even denkt aan alle auto's ter wereld,
kunnen we veel energie besparen.
Dat is een deel van de bijna 9% van ons huidige mondiale energieverbruik,
en tribologie kan ons helpen het te besparen, volgens de auteurs.
Het het gaat hier om veel energie.
Als je naar de cijfers kijkt, kan tribologie veel betekenen voor ons.
Mijn collega's zeggen dat we tot 20 quads energie
kunnen besparen in de VS.
Om wat context te geven:
een quad energie is gelijk aan 180 miljoen vaten olie,
en tribologie kan 20 keer zoveel besparen.
Dit is te danken aan nieuwe materialen en lubricanten,
het ontwerp van nieuwe componenten,
waardoor windturbines bijvoorbeeld efficiënter en betrouwbaarder worden.
Door 31 mensen samen in een kamer te plaatsen
die de wereld door een tribologische lens zien, is dit gelukt.
Stel je eens voor wat we kunnen ontdekken
als we allemaal tribologie om ons heen gaan zien.
Mijn favoriete projecten nu zijn in lucht- en ruimtevaart.
Ik hou ervan om slijtage en wrijving te verminderen in deze omgevingen.
Ik kan materialen en onderdelen maken
die wrijving verminderen in bewegende componenten en motoren
zodat hun beweging minder belemmerd wordt.
En minder bewegingskracht betekent ook minder kracht,
dus je kan een kleinere motor gebruiken,
die minder weegt,
en dus brandstof bespaart.
Ik kan ook onderdelen maken die langer meegaan door minder slijtage.
Dit zal restafval verminderen
en productiekosten verminderen,
zodat we dus energie besparen bij de productie.
Ik moedig je aan om tribologie in de wereld om je heen te zien
en te kijken hoe je jouw interacties met oppervlakten kunt verbeteren.
Zelfs de kleinste verbeteringen
maken een verschil.
Tribologie klinkt misschien grappig,
maar het heeft een enorme impact op onze wereld.
Dank je wel.
(Applaus)
Admito que é muito engraçado
quando me perguntam o que faço,
porque digo-lhes que, literalmente, esfrego umas coisas nas outras.
Parece ridículo,
andar só a esfregar coisas.
Mas isso tem um nome técnico:
tribologia.
T-r-i-b-o-l-o-g-i-a,
do grego antigo "tribos",
que significa "esfregar".
É uma palavra engraçada que provavelmente nunca ouviram, mas garanto-vos
que descobri-la muda a nossa atitude para com o mundo físico.
A tribologia tem-me dado projetos incríveis.
Já trabalhei com materiais voadores e já trabalhei com comida para cães,
uma combinação que parece improvável de ser trabalhada
por uma pessoa num período de poucos anos,
até começarem a ver o mundo numa perspetiva tribológica.
Acho que ficarão surpreendidos
com o papel que um pouco de tribologia pode desempenhar
no alívio de alguns problemas significativos.
A tribologia é o estudo da fricção, do desgaste e da lubrificação.
Já todos experienciaram estas três coisas.
Lembram-se da última vez que tentaram arrastar um objeto pesado pelo chão
e sentiram uma certa resistência?
Era a fricção.
A fricção é a força que se opõe ao movimento.
O desgaste é a perda ou transformação do material,
que vos obriga a substituir os vossos sapatos favoritos,
porque, ao fim de algum tempo, a sola desaparece.
Os lubrificantes servem para reduzir a fricção e o desgaste.
Soltam os parafusos enferrujados que, de outra forma, não se mexeriam.
Mas a tribologia também é definida
como a ciência da interação de superfícies em movimento relativo.
Interação de superfícies em movimento relativo:
há muitas no mundo.
Enquanto estão aí sentados, estão a bater o pé,
ou a movimentar-se no vosso lugar?
Porque, adivinhem... A tribologia está a acontecer.
Mesmo o mais pequeno movimento no assento,
envolve duas superfícies a moverem-se uma com a outra.
E a vossa interação tribológica ao moverem-se
é diferente da pessoa ao vosso lado.
Isto porque as roupas que têm vestidas
alteram a fricção entre vocês e o assento.
Se são de seda, é mais fácil escorregar no assento,
do que se forem de lã.
Isto porque a fricção é menor para a seda.
Quando movem o tornozelo, faz um barulho de estalo?
Já vos aconteceu, certo?
Levantam-se, mexem-se e há uma articulação que estala.
Obrigada por esse som, tribologia.
Esse som pode vir do líquido que lubrifica as articulações,
só por se mexerem.
Estão a lançar bolhas de gás nesse líquido.
Esse som também pode vir dos tendões a mexerem-se, sobrepondo-se.
É muito comum nos tornozelos por isso, quem gosta de abanar os pés,
pode ficar curioso acerca da tribologia dos tendões.
Mas como é que se podem tornar tribologistas como eu?
Começa em criança, claro.
Eu era bailarina em pequena.
Cheguei ao nível em que dançava em bicos de pés, ou "en pointe".
Quando dançamos "en pointe", usamos aquelas sapatilhas maravilhosas,
que podem ser escorregadias no palco.
A última coisa que queremos quando dançamos em bicos de pés,
é escorregar e cair.
Tínhamos caixas de uma coisa chamada resina.
Púnhamos o pé na resina, pondo uma pequena camada nas sapatilhas.
A resina vem da seiva de árvores
e, quando em pó, faz com que as coisas fiquem menos escorregadias.
Nós, bailarinas, aprendíamos rapidamente
a quantidade certa a pôr nas sapatilhas,
se não puséssemos o suficiente, provavelmente escorregaríamos,
devido à falta de fricção entre a sapatilha e o palco.
Na melhor das hipóteses, éramos a bailarina trapalhona no palco,
mas na pior das hipóteses seria uma lesão.
Aí já estava a otimizar e a manipular a fricção.
Como veem, eu estava destinada a ser uma tribologista.
(Risos)
Vocês também foram pequenos tribologistas.
Quando usavam lápis de cera ou de cor,
sabiam que, quanto mais força fizessem, mais forte seria a cor.
Também sabiam que precisavam de afiar os lápis
mais frequentemente, porque se gastavam mais rápido.
Falemos daqueles sedutores soalhos, brilhantes e encerados,
nos quais tínhamos de deslizar.
Sabíamos que, se calçássemos umas meias,
deslizaríamos pelo soalho muito mais facilmente.
Mas nem pensar tentarmos fazê-lo descalços.
Seus manipuladores da fricção!
As crianças são todas tribologistas. Mas, e nós, os adultos?
Já hoje lavaram os dentes?
Espero que sim.
(Risos)
Isto é a tribologia em ação.
A pasta e a escova de dentes servem para remover ou desgastar
a placa dos dentes.
A propósito, o meu pai é dentista.
Nunca pensei vir a trabalhar na mesma área.
Mas, um dia, demos por nós a falar a mesma língua,
quando trabalhei no desenvolvimento de um teste
para investigar a remoção da placa.
Parecia simples, até começar a pensar como uma tribologista,
e aí, tornou-se incrivelmente complexo.
Temos os materiais duros, os nossos dentes,
materiais moles, como as gengivas, a pasta ou a escova de dentes.
Há a lubrificação, sob a forma de saliva e água,
a dinâmica da pessoa a lavar os dentes e mais ainda.
Garanto que, se pusermos diamantes na nossa pasta de dentes,
vamos remover aquela placa indesejada.
E provavelmente remover os dentes, também.
Tem de haver um meio termo entre desgastar a placa
e não danificar os dentes e as gengivas.
Lavamos os dentes porque comemos.
Comer é outra rotina que temos.
Parece simples.
Mas é outro campo da tribologia e não é assim tão simples.
Temos a comida, que se vai partir e desgastar enquanto comemos
e essa comida interage com os dentes, com a língua,
com a saliva, com a garganta.
Todas estas interações influenciam o ato de comer.
Penso que todos se lembram de um momento em que experimentaram algo novo
e ficaram do género:
"Bem, não sabe mal, mas não gosto nada da textura."
Os tribologistas estão a estudar a lubrificação, o coeficiente da fricção,
como uma maneira de ligar o que sentimos na boca e textura, ao que experienciamos.
E se mudarmos a composição do que comemos e bebemos,
se a quantidade de açúcar ou de gordura se alterar,
como é que isso altera o que sentimos?
Como é que quantificamos isto?
É isso que os tribologistas querem resolver.
Enquanto os meus colegas estavam num canto do laboratório
a analisar a gordura dos iogurtes,
eu estava noutro canto a estudar comida de cão.
Aquele laboratório cheirava mesmo bem, digo-vos.
Todos lavamos os dentes regularmente.
Mas quantos de nós é que lavam os dentes dos seus animais?
É comum que os animais, em adultos, tenham periodontite,
portanto devíamos lavar-lhes os dentes
e há cada vez mais donos de animais a fazer isso.
Sei de uma amiga minha que lava os dentes do seu gato.
Nunca conseguiria fazer isso ao meu.
Os fabricantes de comida de animais estão a tentar incorporar nos biscoitos
produtos que removam a placa.
Se têm um cão, talvez já tenham reparado que, se lhe dão um biscoito,
ele desaparece magicamente numa dentada.
O desafio adicional é: como remover a placa numa só dentada?
Desenvolvi um teste para estudar esta questão.
Para isso, tive de reproduzir a cavidade oral dos cães:
os dentes, a placa, a saliva.
Usei medições de fricção e desgaste
para testar a eficácia desse biscoito na remoção da placa.
Se estão a pensar na última vez que não lavaram os dentes do vosso cão,
não têm de quê.
Mas qual é a importância da tribologia?
Vou dar-vos mais um exemplo.
Estejam onde estejam, chegaram a essa localização de alguma forma,
talvez a pé ou de bicicleta, mas a maior parte das pessoas aqui, foi de carro.
Pensem em todos os sistemas tribológicos num carro.
Temos as nossas interações com o carro, as interações do carro com a estrada
e tudo o que acontece debaixo do capô e no seu sistema.
Algumas das manutenções de rotina estão diretamente ligadas à tribologia.
Sabemos os quilómetros recomendados para os pneus, antes de os substituir.
Vemos regularmente as estrias dos pneus.
Estamos sempre a acompanhar o desgaste dos pneus.
A tribologia é o estudo do desgaste e fricção.
E, com os pneus, a fricção pode ser a diferença entre uma chegada segura
e um acidente de viação.
Isto porque a fricção entre os pneus e a estrada
influencia a aceleração, a desaceleração e a distância de paragem.
Enquanto condutores, sabemos instintivamente a importância da fricção,
porque sabemos que as estradas molhadas são mais perigosas,
porque estão escorregadias.
Isto porque a água reduz a fricção entre os pneus e a estrada.
Lembrem-se que a fricção é a força que se opõe ao movimento,
e a água que reduz essa força faz com que a movimentação seja mais fácil,
assim, quando as estradas estão molhadas, são mais escorregadias.
Outra coisa a considerar é que superar a fricção requer energia,
então, perdemos energia para a fricção.
Assim, os pneus influenciam a eficiência do combustível.
Sabiam que, de facto, cerca de um terço do combustível que põem no vosso veículo
será gasto a superar a fricção?
Um terço.
A pesquisa tribológica ajudou-nos a reduzir a fricção e, portanto,
a aumentar a eficiência do combustível e a reduzir as emissões.
Holmberg e Erdemir fizeram grandes estudos a provar o impacto da pesquisa tribológica
na redução do consumo de energia.
E descobriram que, dentro de 20 anos, teremos a oportunidade de reduzir
o consumo de energia dos veículos de passageiros, até 60%.
Pensando em todos os carros do mundo, é muita energia a ser poupada.
É parte dos quase 9% do nosso consumo de energia atual global
que os autores descobriram que a tribologia nos pode ajudar a poupar.
É uma grande quantidade de energia.
Então, olhando para os números, a tribologia consegue feitos incríveis.
Os meus colegas identificaram 20 "quads" de energia que podemos poupar, só nos EUA.
Por outras palavras:
Um "quad" de energia equivale a 180 milhões de barris de petróleo
e a tribologia pode ajudar-nos a poupar 20 vezes isso.
Isto através de novos materiais, lubrificantes, "designs",
fazendo coisas como tornar turbinas eólicas mais eficientes e fiáveis.
Isto aconteceu por se juntarem 31 pessoas numa sala,
que veem o mundo através de uma perspetiva tribológica.
Imaginem as oportunidades que vão aparecer,
quando formos mais a ver tribologia em tudo.
Os meus projetos favoritos agora são as aplicações aeroespaciais.
Adoro reduzir o desgaste e fricção nestes ambientes desafiadores.
Posso fazer materiais e elementos,
que vão reduzir a fricção nos componentes móveis e motores,
para terem menos força a opor-se ao seu movimento.
Menos força para se mover, significa que requerem menos combustível,
podemos usar um atuador mais pequeno, que pesará muito menos,
o que poupará combustível.
Também posso fazer elementos que duram mais tempo, com menos desgaste.
Reduzirá o desperdício de material
e significa que manufaturemos os elementos com menos frequência.
Poupamos energia na manufatura.
Incentivo-vos a começarem a ver a tribologia no mundo à vossa volta
e a pensarem em como melhorariam
as interações com as superfícies com que lidam,
mesmo as pequenas mudanças podem fazer a diferença.
Tribologia pode ser uma palavra engraçada,
mas tem um impacto enorme no nosso mundo.
Obrigada.
(Aplausos)
Confesso que é muito divertido quando as pessoas perguntam o que faço,
porque respondo que literalmente esfrego coisas umas nas outras.
Sei que soa ridículo
simplesmente esfregar coisas,
mas isso tem um nome técnico:
tribologia.
T-r-i-b-o-l-o-g-i-a,
do grego antigo "tribos",
que significa "esfregar".
Palavra engraçada da qual provavelmente nunca ouviram falar, mas, garanto,
descobri-la muda nossa experiência com o mundo físico.
A tribologia me proporcionou projetos incríveis.
Trabalhei em materiais que voam e em comida de cachorro,
combinação que pode indicar que não fiz muita coisa
ao longo de alguns anos,
até começarmos a ver o mundo através de uma lente tribológica.
E acho que vão se surpreender
como um pouco de tribologia pode ser importante
para atenuar alguns problemões.
A tribologia é o estudo do atrito, do desgaste e da lubrificação.
Todos aqui já experimentaram essas três coisas.
Lembram a última vez que tentaram arrastar um objeto pesado pelo chão
e sentiram resistência?
Isso seria o atrito.
Atrito é a força que se opõe ao movimento.
Desgaste é a perda ou transferência de material.
É o que nos faz comprar sapatos novos quando a sola dos nossos favoritos acaba.
Usam-se lubrificantes pra reduzir o atrito e desgaste.
Eles afrouxam parafusos enferrujados agarrados que não sairiam de outro jeito.
Mas a tribologia também se define
como a ciência da interação entre superfícies em movimento relativo.
Superfícies interagindo em movimento relativo:
existem muitas no mundo.
Sentados aí agora, talvez estejam balançando os pés
ou se ajeitando na cadeira, adivinhem por quê?
É a tribologia acontecendo.
Mesmo o menor movimento na cadeira
envolve duas superfícies se movendo, uma em relação à outra.
E, para tanto, sua interação tribológica
será diferente daquela da pessoa ao seu lado.
Isso ocorre porque as roupas que vestimos
mudam o atrito entre nós e o assento.
É mais fácil se mexer na cadeira usando seda do que lã.
E isso porque o atrito com a seda é menor.
Ao mexer o tornozelo,
vocês escutam um estalo?
Já passaram por isso, né?
Levantamos, nos movemos, e a articulações estalam.
Esse som ocorre graças à tribologia.
Ele pode vir do fluido que lubrifica as articulações quando nos movemos.
Basicamente liberamos bolhas de gás nesse fluido.
Esse som também pode vir do simples movimento dos tendões uns sobre os outros.
É muito comum no tornozelo,
então meus colegas com pés inquietos aí
de repente podem se interessar sobre a tribologia dos tendões.
Mas como alguém se torna tribologista, como eu?
Começa quando criança, claro.
Eu era bailarina.
Cheguei a dançar na ponta dos pés,
ou "en pointe".
Para isso, usamos sapatilhas incríveis,
mas elas podem ser escorregadias no palco.
A última coisa que queremos ao dançar na ponta dos pés
é escorregar e cair.
Daí, tínhamos caixas de resina.
Pisávamos na resina, para colocar uma camada na sapatilha.
A resina vem da seiva das árvores
e, na forma de pó, torna as coisas menos escorregadias.
Bailarinos aprendem bem rápido a quantidade certa a ser usada,
porque, se não colocarem o suficiente, provavelmente vão escorregar
devido ao baixo atrito entre a sapatilha e o palco.
E, no melhor dos casos, você é só a bailarina desajeitada no palco,
mas o pior cenário é uma lesão.
Ali, eu já estava otimizando e manipulando o atrito.
Vejam bem, eu estava destinada a ser tribologista.
(Risos)
Mas todos fomos pequenos tribologistas.
Ao usar giz de cera ou lápis de cor,
sabíamos que, quanto maior a pressão no papel, mais escura a cor,
e que isso significava ter de apontar esse lápis mais frequentemente,
por ele estar se desgastando mais rápido.
E que tal aqueles pisos encerados sedutores e brilhantes
onde tínhamos de deslizar de qualquer jeito?
Sabíamos que, usando meias, íamos deslizar muito bem naquele chão.
Mas nem pensar em tentar isso descalços.
Manipuladores mestres do atrito.
Todas as crianças são tribologistas. E quanto a nós, adultos?
Num dado momento hoje vocês escovaram os dentes.
Assim espero.
(Risos)
Isso é a tribologia em ação.
A pasta e a escova de dentes trabalham pra remover ou desgastar
a placa nos nossos dentes.
Aliás, meu pai é dentista.
Nunca pensei que minha carreira se viraria para os negócios da família.
Mas um dia nos encontramos falando a mesma língua
quando fui incumbida de desenvolver um teste pra investigar remoção de placa.
Parecia uma coisa simples,
até começar a analisar como tribologista,
e então se tornou incrivelmente complexo.
Temos materiais duros, que seriam os dentes;
materiais macios, como as gengivas, a pasta e a escova de dentes.
Há a lubrificação, a forma da saliva e da água;
a dinâmica da pessoa escovando os dentes e muito mais.
Posso garantir que, se colocarmos diamantes na pasta de dente,
ela vai remover a placa.
Mas provavelmente vai remover os dentes também.
Portanto, é preciso buscar um equilíbrio entre desgastar a placa
e não danificar os dentes e as gengivas.
Escovamos os dentes porque comemos.
Comer é outra coisa rotineira que todos fazemos, e parece bem simples.
Mas é outro campo da tribologia,
e não é tão simples assim.
Temos a comida, que será triturada e desgastada enquanto comemos,
e ela interage com os dentes, a língua,
a saliva e a garganta.
E todas essas interações vão influenciar a experiência de comer.
Acho que todos se lembram de quando experimentaram algo novo
e pensaram assim:
"O sabor, tudo bem, mas não gosto da textura".
Os tribologistas observam a lubrificação e o coeficiente de atrito,
para conectar a sensação na boca e a textura ao que estamos experimentando,
de modo que, se mudarmos as formulações de alimentos e bebidas,
alterando assim o teor de açúcar ou gordura,
como isso muda na boca?
Como quantificar isso?
Esse é o tipo de coisa que os tribologistas tentam resolver.
Enquanto meus colegas estavam num canto do laboratório
estudando o teor de gordura do iogurte,
eu ficava em outro, estudando comida de cachorro.
A propósito, o cheiro no nosso laboratório era ótimo.
Todos escovamos os dentes regularmente.
Mas quantos escovam os dentes dos animais de estimação?
Animais adultos costumam ter doença periodontal,
então deveríamos escovar seus dentes; mais donos de animais estão fazendo isso.
Minha melhor amiga é boa em escovar os dentes do gato dela.
Mas nem me fale quando é meu gato.
Daí, a indústria de comida para animais tenta incorporar
removedores de placa nos biscoitos.
Quem tem cachorro
deve ter observado que, ao dar um biscoito pra ele,
o petisco parece desaparecer magicamente numa mordida.
Portanto, o desafio aqui é:
como remover a placa com apenas uma mordida?
Desenvolvi um teste de bancada para estudar o problema
e, para tanto, tive de imitar o sistema oral dos cães:
os dentes, a placa, a saliva.
E usei medidas de atrito e desgaste
para estudar a eficácia desse tratamento na remoção de placas.
Para quem está aí pensando na última vez
que deixou de escovar os dentes do seu cão, "de nada".
Mas qual é a relevância da tribologia?
Vou dar mais um exemplo.
Não importa onde esteja agora, você chegou a esse local de alguma forma.
Talvez a pé ou de bicicleta,
mas, para a maioria das pessoas aqui, provavelmente de carro.
Basta pensar em todos os sistemas tribológicos de um carro.
Temos interações pessoais com o carro, interações do carro com a pista,
e tudo que há sob o capô e no motor.
Qualquer manutenção de rotina está diretamente ligada à tribologia.
Checamos a quilometragem recomendada para os pneus
antes de substituí-los.
Verificamos regularmente os sulcos deles.
Monitoramos ativamente o desgaste dos pneus.
A tribologia é o estudo do desgaste e atrito
e, com pneus, o atrito pode ser a diferença entre uma viagem segura
e um acidente de carro.
Isso ocorre porque o atrito entre os pneus e a estrada
vai influenciar a aceleração, a desaceleração
e a distância para frenagem.
Como motorista, sabemos instintivamente da importância do atrito,
estamos cientes de que a pista molhada é mais perigosa, pois fica escorregadia.
Isso ocorre porque a água reduz o atrito entre os pneus e a estrada.
Lembre-se de que o atrito é a força que se opõe ao movimento,
portanto, quando a água reduz essa força, fica mais fácil nos mover,
ficando mais escorregadio quando as estradas estão molhadas.
Outra coisa a considerar
é que vencer o atrito requer energia.
Então, perdemos energia para o atrito.
Essa é uma forma que os pneus podem influenciar a eficiência do combustível.
E, de fato, sabiam que cerca de um terço do combustível
colocado em seu veículo com motor de combustão interna
será gasto superando o atrito?
Um terço.
A pesquisa em tribologia nos ajudou a reduzir o atrito
e, portanto, aumentar a eficiência do combustível e reduzir emissões.
Holmberg e Erdemir realizaram excelentes estudos mostrando o impacto
da pesquisa tribológica na redução do consumo de energia.
E eles descobriram que, num período de 20 anos,
tivemos a oportunidade de reduzir
o consumo de energia de veículos de passageiros
em até 60%.
Quando pensamos em todos os carros do mundo,
é muita energia que se pode economizar.
Fala-se em quase 9% do nosso atual consumo global de energia
o que a tribologia pode nos ajudar a economizar, segundo esses pesquisadores.
É uma quantidade significativa de energia, por isso, quando vemos esses números,
a tribologia pode fazer coisas incríveis.
Meus colegas identificaram até 20 quads de economia de energia, somente nos EUA.
Nesta perspectiva,
um quad de energia equivale mais ou menos a 180 milhões de barris de petróleo,
e a tribologia pode nos ajudar a economizar 20 vezes isso.
Isso se dá através de novos materiais e lubrificantes,
novo design de componentes
e coisas como turbinas eólicas mais eficientes e confiáveis.
É o resultado de reunir 31 pessoas numa sala
para observar o mundo através de uma lente tribológica.
Imaginem as oportunidades que se revelarão
quando mais pessoas começarem a ver a tribologia ao redor.
Meus projetos favoritos agora são aplicações aeroespaciais.
Adoro reduzir o desgaste e o atrito nesses ambientes desafiadores.
Posso fazer materiais e peças
que reduzam o atrito em componentes e motores em movimento,
para que haja menos força opondo-se ao movimento deles.
Menos força para se mover significa exigir menos energia,
e usar um atuador menor, menos pesado,
o que economiza combustível.
Também posso ajudar a fazer peças que duram mais com menor desgaste.
Isso reduz o desperdício de material
e também significa fabricar peças com menos frequência.
Então estamos economizando energia na fabricação.
Encorajo todos a começar a ver tribologia no mundo ao redor
e a pensar como melhorar as superfícies em interação que experimentamos.
Mesmo as menores melhorias realmente contam.
"Tribologia" pode ser uma palavra engraçada,
mas tem um impacto enorme em nosso mundo.
Obrigada.
(Aplausos)
İnsanlar gelip işimi sorduklarında
bunun çok komik olduğunu kabul etmem gerek
çünkü onlara nesneleri birbirine sürttüğümü söylüyorum.
Bu kulağa saçma geliyor
çünkü sadece nesneleri birbirine sürtüyorum.
Ama bunun teknik bir adı var:
Triboloji.
T-r-i-b-o-l-o-j-i,
Antik Yunanca "tribos" sözcüğünden geliyor.
Anlamı da "sürtmek."
Muhtemelen daha önce duymadığınız komik bir kelime
ama size söz veriyorum,
bunu keşfetmek fiziksel dünya deneyimizi değiştirecek.
Triboloji bana mükemmel projeler sağladı.
Daha önce uçabilen materyallerle, hatta köpek maması ile de çalıştım.
Bir insanın sadece birkaç yıl içinde
uğraşma ihtimali düşük bir bileşim.
Ta ki dünyaya triboloji gözünden bakana kadar.
Bence bazı çok büyük sorunları azaltmada azıcık tribolojinin
ne kadar önemli olabileceğine şaşıracaksınız.
Triboloji sürtünme, aşınma ve yağlama araştırmasıdır.
Bu üç şeyin tümünü de daha önce deneyimlemişsinizdir.
En son ağır bir nesneyi zeminde ittirmeye çalıştığınızı hatırlayın.
Size direnen bir şey hissettiniz mi?
İşte bu sürtünmeydi.
Sürtünme, harekete karşı koyan kuvvettir.
Aşınma, materyalin aktarımı veya yok olmasıdır.
En sevdiğiniz ayakkabınızı değiştirme nedeniniz budur
çünkü zamanla tabanları yok olur.
Yağlayıcılar, aşınma ve sürtünmeyi azaltır.
Yerinden oynamayan inatçı paslı çivileri gevşetir.
Ama triboloji, yüzeyleri göreceli hareket halinde etkileşime geçirme
olarak da bilinir.
Yüzeyleri göreceli hareket halinde etkileşime geçirmekten bahsedelim.
Aslında bu dünyada sık yaşanan bir şey.
Şu anda otururken ayaklarınızı da sallıyor musunuz
veya koltuğunuzda sağa sola kayıyor musunuz?
Bilin bakalım ne oluyor? Triboloji oluyor.
Koltuğunuzda en minik hareket bile
birbiriyle göreceli hareket eden iki yüzey içerir.
Hareket için sizin triboloji etkileşiminiz
yanınızdaki kişiden farklı olacaktır.
Çünkü giydiğiniz kıyafetler
siz ve koltuk arasındaki sürtünmeyi değiştirir.
Eğer ipek giyerseniz koltukta kıpırdamak
yüne göre daha kolay olur.
Çünkü ipeğin sürtünmesi daha düşüktür.
Ayak bileğinizi oynatınca veya azıcık hareket ettirince
çıtlama sesi çıkardı mı?
Sizde de oluyor, değil mi?
Ayağa kalkıp hareket edince bir eklem çatırdayıp çıtlar.
Bu sesin sorumlusu da triboloji.
Bu ses, hareket ederken eklemlerinizi yağlayan
sıvıdan gelebilir.
Aslında bu sıvıdaki gaz kabarcıklarını salıyorsunuz.
Bu ses, birbiri üzerinde hareket eden tendonlardan da çıkabilir.
Ayak bileğinde çok olur
yani sevgili ayak çıtlatanlar,
tendon tribolojisi birden merakınızı çekebilir.
Ama biri nasıl benim gibi tribolojist olur?
Tabii ki olay çocukken başlıyor.
Büyürken balerindim.
Ayaklarımın ucunda dans etme, ya da "en pointe"
seviyesine gelmiştim.
"En pointe"'de dans ederken, o mükemmel ayakkabılar giyilir
ama bunlar sahnede kayabilir.
Ayak ucunda dans ederken isteyeceğiniz son şey
kayıp düşmektir.
Bu yüzden kutu kutu reçinemiz vardı.
Reçineye hafifçe basıp ayakkabımıza ince bir doku verirdik.
Reçine, ağaç özsuyundan gelir
ve toz halindeyken nesneleri daha az kaygan yapar.
Ayakkabınıza sürülecek
doğru miktarı dansçıyken çabucak öğrenirsiniz
çünkü yeterince sürmezseniz ayakkabınız ve sahne arasındaki
düşük sürtünmeden dolayı muhtemelen kayardınız.
En iyi senaryoda
sahnede sakar bir balerin olursunuz
ama en kötü senaryodaysa yaralanırsınız.
İşte, sürtünmeyi en iyi hale getirip manipüle ediyordum.
Tribolojist olmak kaderimde vardı.
(Gülüşmeler)
Ama siz de kıdemsiz bir tribolojisttiniz.
Pastel boya veya renkli kalem kullanırken
kaleme bastırdıkça rengin koyulaştığını biliyordunuz.
Bunun, pastel boyayı veya renkli kalemi daha sık açmak
demek olduğunu da biliyordunuz
çünkü böyle daha hızlı aşınıyordu.
Şimdi, üzerinde kaydığınız, o çekici ve parlak,
cilalı zeminler hakkında konuşalım.
Çorap giydiğinizde
zeminde gerçekten iyi kayacağınızı bilirdiniz.
Hadi bunu bir de yalın ayak deneyin bakalım.
İşte sürtünmenin usta manipülatörleri.
Tüm çocuklar tribolojisttir.
Peki ya biz, yetişkinler?
Bugün bir ara dişinizi fırçaladınız.
Umarım.
(Gülüşmeler)
İşte bu eylem halinde tribolojidir.
Diş macunu ve fırçası dişinizden plağı
temizlemeye ve aşındırmaya yarar.
Bilginiz olsun babam da dişçi.
Kariyerimin, yine babamın işine yöneleceğini hiç düşünmemiştim.
Ama bir gün plak temizliğini incelemek
için test geliştirme görevim varken kendimizi aynı dili konuşurken bulduk.
Kulağa kolay geliyordu,
ta ki olaya bir tribolojist olarak bakana kadar.
Sonra inanılmaz derecede karmaşıklaştı.
Katı materyallerimiz var -- bunlar dişlerimiz oluyor --
ve diş eti, diş macunu ve fırçası gibi yumuşak materyallerimiz de var.
Tükürük ve su biçimde yağlama da mevcut
ve diş fırçalayan kişinin dinamikleri ve daha fazlası.
Eminim ki diş macununuza elmas koyarsanız
o plağı yok edersiniz.
Muhtemelen dişlerinizi de yok edersiniz.
Yani diş plağını kaldırmak ile diş ve diş etlerinize zarar vermemek
arasında hassas bir denge vardır.
Yemek yediğimiz için diş fırçalarız.
Yemek de hepimizin yaptığı başka bir iş.
Oldukça basit görünüyor.
Ama bu da tribolojinin konusu
ve o kadar basit de değil.
Bir tarafta yemek yerken parçalanıp aşınan gıdalar var.
Bu gıdalar dişleriniz, diliniz, tükürüğünüz ve boğanızla
etkileşime geçiyor.
Tüm bu etkileşimler yeme deneyiminizi etkileyecek.
Bence hepinizin şöyle bir anısı vardır, yeni bir şey deniyorsunuz
ve kendinizi şöyle buluyorsunuz:
"Tadı fena değil.
Kıvamını pek sevmedim."
Tribolojistler, yağlılığa, sürtünme katsayısına
ağızdaki his ve kıvamı deneyimlerinize bağlamanın yolu olarak bakıyor.
Böylece yiyip içtiklerimizin formülasyonlarını değiştirirsek
yani şeker ve yağ içeriği farklı olursa
bu ağızdaki hissi nasıl değiştirecek?
Bunun miktarını nasıl ölçeriz?
İşte tribolojistlerin çözmeye çalıştığı da bu.
Meslektaşlarım bir laboratuvar köşesinde,
yoğurdun yağ içeriğine bakarken
ben de başka bir köşede
köpek maması inceliyordum.
Bu arada laboratuvar gerçekten çok güzel kokuyordu.
Hepimiz düzenli olarak dişlerimizi fırçalarız.
Peki ya kaçımız evcil hayvanlarımızın dişlerini firçalıyoruz?
Yetişkin hayvanlar yaygın olarak diş hastalığı geçiriyor,
yani onların dişlerini de fırçalamamız lazım.
Bunu yapan evcil hayvan sahipleri artıyor.
En iyi arkadaşım, nasıl oluyorsa, kedisinin dişini harika fırçalıyor.
Kendi kedim için imkansız bir şey.
Bu yüzden mama satıcıları, ödül mamalarına
plak temizleme maddesi yerleştirmeye çalışıyor.
Köpeğiniz varsa
köpeğinize ödül maması verdiğinizde
bir ısırışla yok olduğunu görmüş olabilirsiniz.
Buradaki zorluk şu:
Mama tek ısırıkta bitiyorsa plağı nasıl temizlersiniz?
Sorunu incelemek için tezgah üstü testi geliştirdim
ve bunu yapmak için köpeklerin ağız sistemlerini
dişlerini, plaklarını, tükürüklerini taklit etmek zorunda kaldım.
Bu ödül mamasının plağı temizlemedeki
etkisini araştırmak için sürtünme ve aşınma ölçümleri kullandım.
Eğer köpeğinizin dişlerini fırçalamadığınızı düşünüyorsanız
rica ederim.
Peki tribolojinin olayı ne?
Size bir örnek daha vereyim.
Nerede yaşarsanız yaşayın, bir şekilde buraya geldiniz.
Belki yürüyerek veya bisikletle.
Ama bu odadaki çoğu kişi muhtemelen arabayla geldi.
Arabanızdaki tribolojik sistemleri bir düşünün.
Arabayla olan kişisel etkileşimleriniz var.
Arabanın da yolla, kaputun altıyla
ve güç aktarma organlarıyla etkileşimleri var.
Rutin bir bakım, tribolojiyle doğrudan ilgilidir.
Lastikleri değiştirmeden önce kaç kilometre kullanım
önerildiğini bilirsiniz.
Lastik dişlerini düzenli olarak kontrol edersiniz.
Lastiklerinizin aşınmasını aktif şekilde gözlüyorsunuz.
Triboloji, aşınma ve sürtünmenin incelenmesidir
ve lastiklerde sürtünme bir yere güvenle varma ve araba kazası
arasındaki fark olabilir.
Çünkü lastikleriniz ve yol arasındaki sürtünme
hızlanma ve yavaşlamanızı
ve duruş mesafenizi etkileyecektir.
Sürücü olarak içten içe, sürtünmenin önemini biliyorsunuz
çünkü yollar ıslakken kaygan olduğu için
daha tehlikeli olduğunu da biliyorsunuz.
Bunun nedeni suyun lastiğiniz ve yol arasındaki
sürtünmeyi azaltmasıdır.
Hatırlayın; sürtünme harekete karşı koyan kuvvettir.
Yani bu kuvveti azaltan su hareket etmenizi kolaylaştırır
bu nedenle yollar ıslakken daha kaygan hale gelir.
Üzerinde durulacak başka bir konu
sürtünmeyi aşmanın enerji gerektirmesi
yani sürtünmeye enerji harcamanızdır.
Lastikleriniz yakıt performansınızı böyle etkileyebilir.
Aslında içten yanmalı motorlu bir araca koyduğunuz yakıtın
üçte birinin sürtünmeyi aşmaya
harcanacağını biliyor muydunuz?
Üçte biri.
Triboloji araştırmaları sürtünmeyi azaltmamıza yardım edip
yakıt performansını arttırmış ve emisyonları düşürmüştür.
Holmberg ve Erdemir harika çalışmalar yürüterek
triboloji araştırmasının enerji sarfiyatımızı
azaltmadaki etkisini gösterdi.
20 yıllık zaman dilimine baktıklarında yolcu taşıtlarının
enerji sarfiyatını %60 azaltma
fırsatımız olduğunu gördüler.
%60 azaltma.
Dünyadaki tüm arabaları düşündüğünüzde
bu, tasarruf için çok enerji demek.
Yazarlar, güncel küresel enerji sarfiyatının yaklaşık yüzde dokuzundan
triboloji ile tasarruf sağlanabileceğini belirtiyor.
Bu önemli miktarda bir enerji.
Yani rakamlara baktığınızda triboloji harika işler çıkarabilir.
Meslektaşlarım, sadece ABD'de tasarrufu sağlanabilecek
20 kuad enerji saptadılar.
Buna şu açıdan bakalım.
Bir kuad enerji kabaca 180 milyon petrol varile eşittir.
Triboloji bunun 20 katının tasarrufunu sağlayabilir.
Bu tasarruf, yeni materyaller, yeni yağlayıcılar,
yeni bileşen tasarımı
ve rüzgar türbinlerini daha verimli ve güvenilir hale getirmekle sağlanır.
Bunu gerçek kılan dünyaya
triboloji gözünden bakan, bir odadaki 31 kişiydi.
Daha çok insan etrafta tribolojiyi gördükçe
kendini gösterecek fırsatları hayal edin.
Şu anda en sevdiğim projelerim hava-uzay uygulamalarında.
Bu zorlu ortamlarda aşınma ve sürtünmeyi azaltmayı seviyorum.
Harekete karşı koyan daha az kuvvet olması için
hareketli bileşen ve motorlarda sürtünmeyi azaltacak
materyal ve parçalar yapabilirim.
Harekete karşı daha az kuvvet daha az güç gerektirmek demektir.
Böylece, daha hafif, yakıt tasarruflu
daha küçük
bir aktüatör kullanabilirsiniz.
Daha düşük aşınmayla daha uzun kullanımlı parçalar da yapabilirim.
Bu da atık maddeyi azaltacak
ve parçaları daha nadir üretmemizi sağlayacaktır.
Yani imalatta enerjiden tasarruf edeceğiz.
Size önerim, çevrenizdeki dünyada tribolojiyi görmeye başlamanız
ve deneyimlediğiniz etkileşimli yüzeyleri nasıl geliştireceğinizi düşünmeniz.
En küçük gelişmelerin bile
toplama etkisi olacaktır.
Triboloji kulağa komik gelen bir kelime olabilir
ama dünyamıza etkisi büyük.
Teşekkür ederim.
(Alkışlar)
当人们问我做什么工作时，
我得承认答案很有趣。
因为我告诉他们， 我就是拿物品相互摩擦。
只是拿东西相互摩擦，
听起来很荒唐。
但是它有一个技术别称：
摩擦学。
T-r-i-b-o-l-o-g-y，
源自古希腊语：“tribos”，
意思是“摩擦”。
你可能从来没听过 这个有些好笑的词，
但是我向你保证，
探索它，将会改变 你对物质世界的体验。
摩擦学给了我机会去 从事许多很棒的项目。
我研究过飞行器材料， 也研究过狗粮——
除非你开始以摩擦学的 眼光来看这个世界，
不然这组合
一般人很难 在几年内同时接触到。
我想你们会惊讶于
一点摩擦学在解决难题上的
重要性。
摩擦学是研究摩擦力、 磨损和润滑的学科。
你们都体验过这三个东西。
还记得上一次你试着 在地板上移动重物的时候，
你能够感觉到 有东西在阻止你吗？
那就是摩擦力。
摩擦力是阻碍运动的力。
磨损则是指物质的损耗和转移。
再喜欢的鞋子，鞋底终究
会因磨损殆尽而被淘汰。
润滑剂能用来减少摩擦和磨损。
它们能松开那些生锈卡死， 难以转动的螺栓，
但是摩擦学也被定义为 在相对运动中，
表面相互作用的学科。
所以，相对运动中的表面相互作用：
世界上有很多这样的例子。
你现在坐在这里，
是不是在活动你的双脚， 或者不断改变你的坐姿。
因为摩擦学正在起作用。
即使你只是在椅子上稍稍挪动，
都涉及了两个相对运动的表面。
并且你移动的摩擦作用
会与你身边的人有所不同。
这是因为你所穿的衣服
改变了你和座椅之间的摩擦力。
如果你穿了丝绸，会比你穿羊毛时
在座位上扭动更容易一些。
这是因为丝绸的摩擦力小一些。
你在移动或者扭动脚踝的时候，
是不是有发出“咔咔”声？
你经历过的，对吧？
你起床，走动， 一些关节碰撞发声，
这都是因为摩擦学。
这种声音可能是由于 润滑关节的
液体中的气泡
被释放所导致的。
这种声音也可以来自于 肌腱之间的相互移动，
在脚踝处很常见，
所以我那些喜欢 扭动脚踝的朋友，
会突然对肌腱之间的 摩擦学感到好奇。
但我又是如何成为摩擦学家的呢？
当然，这得从小时候说起。
我跳着芭蕾舞长大。
我可以踮着脚尖起舞，
法语里叫 “足尖舞 (en pointe)”。
当你踮着脚尖跳舞时， 你会穿着那漂亮的舞鞋，
但是它们可能会 让你在舞台上打滑。
当你跳舞的时候，最可怕的
莫过于滑倒。
所以我们会用一种叫松香的东西。
我们踩进松香里， 舞鞋上就会有一层薄膜。
松香来自于树液，
粉末状的松香可以防滑。
作为一个舞者，你会很快知道
应该放多少松香在舞鞋上。
因为如果没有放够， 你很可能滑倒，
因为你的鞋子和舞台之间 没有足够的摩擦力。
幸运的话，
你只是在舞台上 看起来手脚不协调，
但要是运气不好，你就会受伤。
那个时候，我已经在 优化和控制摩擦力了。
你们看，我注定 要成为一个摩擦学家。
（笑声）
但是你们也是 初级的摩擦学家：
当你使用蜡笔和彩铅的时候，
你知道你用的力气越大， 颜色就会越深。
你也知道这意味着
你要更加频繁地削笔，
因为它们会更快地磨光。
现在让我们来谈谈 那些闪亮的打蜡地板，
人人都想在上面滑来滑去。
大家都知道如果穿双袜子，
滑动起来更加容易。
赤脚可就没那么轻松了。
多么高明的摩擦力操纵技巧。
孩子们都是摩擦学家。
那么大人呢？
各位今天都刷过牙了，
但愿如此。
（笑声）
这就是摩擦学的作用。
牙膏和牙刷的作用 是清除或磨掉
你牙齿上的污渍。
郑重声明，我爸爸是牙医。
我从来没有想过 自己会追随他的脚步。
但是有一天我们发现 我们说着相同的话，
当时我刚接受了 开发牙渍去除测试的任务。
听起来很简单，
直到我开始 以摩擦学家的角度看待它，
才发现它非常复杂。
其中涉及到坚硬的材料—— 这就是你的牙齿；
软的材料—— 就像你的牙龈，牙膏和牙刷；
润滑物——像是唾液和清水；
还有人们刷牙的动作，等等。
我保证如果我们在你的 牙膏里添加钻石，
牙渍便可以去除，
很可能还会连你的牙齿一起磨掉。
所以需要一个去掉牙斑 又不伤害牙齿牙龈的
折衷方法。
我们刷牙是因为我们要吃东西。
吃东西是我们另一个日常所需，
看起来很简单，
但它是摩擦学的另一个领域，
并没有那么容易。
你吃东西的时候， 食物会被破坏和分解。
这些食物和你的牙齿， 舌头，唾液和喉咙
相互作用。
所有的这些作用都会 影响你的进食体验。
我想你们都会想起 尝试新事物的时刻，
你会发现自己在想：
（咀嚼声） “味道还行，
但我真的不喜欢这种口感。”
摩擦学家研究润滑和摩擦系数，
让你体验到的口感 和味道得以相辅相成，
所以当我们改变饮食配方，
不同的糖分含量或者脂肪含量，
口感会出现怎样的变化？
我们将如何量化这个问题？
这就是摩擦学家要解决的问题。
当我的同事 在实验室的一个角落
研究酸奶的糖分含量，
我在另外一个角落
研究狗粮。
顺便说一句， 那个实验室闻起来很香。
我们都会有规律地刷牙，
但有几个人会给宠物刷牙？
成年动物通常会患牙周病，
所以我们应该给它们刷牙。
越来越多的宠物主人 开始这样做了。
我知道我的好朋友 很擅长给她的猫咪刷牙。
我希望我也能这样。
宠物食品供应商正在尝试
研发能够去除牙斑的零食。
如果你有养狗，
你会发现喂狗吃零食，
它一口就能吞下去，很神奇。
所以更大的挑战在于：
如何在一口吃掉大餐的 情况下去除牙渍。
我开发了一个台式实验 来研究这个问题，
还模拟了狗的口腔：
包括它们的牙齿， 牙菌斑和唾液分布。
我用通过测量摩擦力和磨损程度
来研究餐食对去除牙菌斑的效果。
如果各位还在纠结 上次没给狗刷牙，
不用客气。
但是摩擦学到底有多重要呢？
再举一个例子，
不管你现在在哪里， 你总有办法到达这里。
有人走路或者骑车，
但是你们大多数人 应该是开车来的。
想想车里所有的摩擦系统。
你和车有相互作用，
车和马路之间也有，
以及引擎盖下和传动系统内的一切。
定期保养与摩擦学就息息相关，
各位都知道轮胎大概跑 多少路就需要
检查更换，
你也会规律地检查车胎胎面。
你其实就是在检查轮胎的磨损程度。
摩擦学研究的是磨损和摩擦力。
而对于轮胎，摩擦力
是旅途平安的关键。
因为轮胎和路面的摩擦力
影响着加速和减速，
以及刹车距离。
作为司机，你知道摩擦力的重要性。
因为你知道路面湿润时，
开车更危险，更容易打滑。
这是因为雨水降低了
轮胎和路面的摩擦力。
你们可能还记得， 摩擦力是阻碍运动的力，
所以雨水降低摩擦力 意味着移动更容易，
湿润的路面就会更滑。
另外还有一件事要考虑进去，
克服摩擦力需要能量，
所以摩擦会损耗能量。
这是轮胎影响燃油效率的一种方式。
你们知道，其实引擎中
三分之一的燃油都消耗在了
克服摩擦力上吗？
三分之一。
对摩擦学的研究 能帮助我们减少摩擦力，
从而提高燃料效率，减少排放。
霍尔姆伯格和埃尔德米尔 做了一些很棒的研究，
显示了摩擦学研究
对减少能源消耗的影响。
他们发现在过去的 20 年里，
我们本有机会减少
高达 60% 的
车辆能源消耗。
想想世界上的所有车辆，
我们其实可以节约很多能源。
作者认为，摩擦学可以 帮助我们节约目前
近 9% 的全球能源消耗中的一部分。
这是个庞大的数字。
只需要看看这些数据，就会发现 摩擦学多么了不起。
我的同事已经发现，单单在美国，
我们就可以节约 20 多夸特的能源。
解释一下：
1 夸特大约相当于 1.8 亿桶石油。
而摩擦学可以帮助我们节省 相当于 20 倍这个数字的能量。
我们可以通过新的材料、 新的润滑剂，
以及新的组合设计，
来提高风力涡轮机的效率和可靠性。
只需将 31 个人放到一间屋子里，
以摩擦学的角度 来观察这个世界。
想象一下，随着越来越多的人 开始接触摩擦学，
这些机会将逐渐展现在我们面前，
我现在最喜欢的项目 是航天应用，
尝试在充满挑战的环境里 减少损耗和摩擦。
我可以制作能够减少
运动部件和引擎内部摩擦的 材料和零件，
以减少运动阻力。
摩擦力减小， 意味着所需的能量也更少，
可以使用更小，
更轻，
也更节能的驱动器。
我制作出的零件 因为磨损小也更加耐用。
这减少了材料浪费，
也意味着我们 制造零件的频率会降低，
从而节省了生产过程中 所消耗的能源。
我鼓励大家 关注身边的摩擦学，
并且考虑如何改善 自己遇到的相互作用面。
即使是最微小的改善，
也可能产生 积少成多的效果。
摩擦学也许听起来滑稽，
但它对我们的世界 有着很大的影响。
谢谢。
（掌声）
每當人們問起我做什麼工作，
要回答這個問題是件趣事。
因為我常說就是拿物品來互相摩擦。
拿物品來互相摩擦聽起來很荒謬。
不過這件事有個正式名稱：
摩擦學。（tribology）
這個詞從古希臘文「tribos」衍生而來，
意思就是「磨擦」。
這個詞聽來也許滑稽又陌生，
不過我跟各位保證，
探索這個領域能讓各位 以全新方式感受物質世界。
摩擦學也給了我機會 從事一些很棒的計畫，
我研究過飛行器材料， 也研究過狗食——
除非從摩擦學的角度看世界，
不然這組合一般人實在 很難在幾年內有所接觸。
相信各位稍後會感到非常驚訝，
因為瞭解一點摩擦學就能
減緩一些大難題。
摩擦學研究的是摩擦力、 磨損和潤滑等問題。
這三件事各位一定都有所經歷。
還記得嘗試挪動地板上的重物時，
卻感覺受到阻擋嗎？
那便是摩擦力。
摩擦力阻擾運動，
磨損則指物質損失或轉移，
再中意的鞋子，鞋底終究會消耗殆盡，
而需要汰換，
磨損正是主因。
潤滑減少摩擦力和磨損，
否則卡死的生鏽螺栓就無法鬆脫、轉動。
摩擦學也研究不同表面相對運動時，
如何相互影響。
不同表面的相對運動， 有非常多這樣的例子。
各位坐在這，
會偶爾活動雙腳或改變坐姿嗎？
摩擦學可能正起了作用。
就算只在座位上稍稍挪動，
也會有兩個表面發生相對運動。
每個人體驗到的摩擦感受不盡相同。
各位的衣著不同，
與座位間的摩擦力便會有所改變。
相較於羊毛，穿著絲織品，
在座位上移動會輕鬆一些，
因為絲織品磨擦力較小。
各位移動或扭動腳踝時，
有沒有聽過啪的一聲呢？
有過這種事，對吧？
起身走動時，關節發出聲音，
都是因為摩擦學。
關節移動時，其中的液體具潤滑效果，
那樣的聲音便是就由此而生，
因為液體中的氣泡受到釋放。
也可能是肌腱發生相對運動。
這種情況在腳踝很常見，
所以若是時常扭動腳踝，
你應該會很有興趣，
馬上想瞭解肌腱裡的摩擦學。
不過我又是如何成為摩擦學家的呢？
這得從我幼年說起。
我自小跳芭蕾舞長大，
當時已經在踮著腳尖跳舞，
也就是法文的「en pointe」。
踮著腳尖跳舞時，會穿著漂亮的舞鞋，
但這樣在舞台上會滑。
這種時候，最可怕莫過於滑倒，
因此我們會使用松香這個東西，
踩到松香裡，舞鞋上就會有一層薄膜。
松香是樹木的汁液，
製作成粉能止滑。
習舞很快就會知道 在舞鞋上得施多少力。
如果施力不足，
舞鞋與舞台間摩擦力不夠，
就有可能滑倒。
幸運的話，
只是在台上看來手腳不協調，
但如果不甚幸運，就會受傷。
我小時候就已經在調整、 操縱摩擦力了。
看吧，我注定是個摩擦學家。
（笑聲）
其實各位也是入門的摩擦學家，
使用蠟筆或色鉛筆時，
大家都知道越使力，顏色就越深。
也知道因為這樣畫，
磨損得更快，更常需要削筆。
地板上蠟之後， 人人都想在上面滑來滑去。
大家都知道如果穿著襪子， 滑起來更為容易。
赤腳可就沒那麼簡單。
如此操縱摩擦力非常高明。
小孩其實也是磨擦學家。
那大人呢？
各位今天一定都刷過牙了，
希望如此。
（笑聲）
這也是摩擦學在作用。
牙刷和牙膏會移除或磨損牙菌斑。
順道一提，我父親是位牙醫，
我從沒想過自己的職業 會跟父親的職業有所相關。
直到有天，我在研究 如何移除牙菌斑時，
跟父親有了共同話題。
聽起來很簡單，
但從摩擦學的角度來看，
卻變得複雜無比。
刷牙時，嘴裡會有硬組織——
也就是牙齒。
也有軟組織，像是牙齦、牙膏和牙刷。
還有潤滑物，像是口水、清水，
還有刷牙這個動作等等。
我很確定把鑽石摻在牙膏裡，
一定能清除牙菌斑。
但牙齒可能也無可倖免被磨損，
所以在磨去牙菌斑 和不傷害牙齒和牙齦之間，
得有適當的平衡。
我們吃東西，所以才要刷牙。
吃東西是另一件尋常不過的事情。
看似簡單，
但在摩擦學的領域裡，
卻很複雜。
進食的時候，食物會分解、磨損，
也會跟牙齒、舌頭、 唾液、喉嚨有所接觸。
所有過程都會影響進食時的感受。
各位嘗試新食物時，
一定有這種經驗：
「味道是還可以，但口感不太行。」
摩擦學家會研究潤滑和摩擦係數，
讓口感得以與味道相輔相成。
像是藉著改變飲食成分，
讓糖份或脂肪含量有所不同。
口感會出現什麼差別？
又要如何量化這個問題呢？
摩擦學家正致力解決此課題。
當我的同僚在實驗室一角 研究優格的脂肪含量時，
我在另一邊研究狗食。
我可以跟大家說，實驗室裡很香。
大家都會定時刷牙，
但有多少人為寵物刷牙呢？
動物跟成人一樣常染上牙周病，
所以我們應該幫寵物刷牙。
也有越來越多飼主在做這樣的事，
我最好的朋友就很擅長幫她的貓刷牙，
我的貓根本不讓我刷。
所以寵物食品製造商嘗試結合 零食和移除牙菌斑的功能。
如果各位有養狗，
會發現如果餵狗吃零食，
一口就吞了下去，非常神奇。
困難之處就在於：
要如何趁這一口移除牙菌斑。
我設立了一座操縱臺來研究這個問題，
還模擬了狗的口腔：
包括牙齒、牙菌斑和唾液。
接著用計算摩擦力和磨損的方式，
來研究各種零食是否有效移除牙菌斑。
如果各位還是想不起來，
上次幫寵物狗刷牙是什麼時候，
這個方法對各位會很有用。
但摩擦學算是什麼大事嗎？
讓我再舉一個例子，
各位今天不管從哪來，
都需要動身來到這裡。
也許是走路或騎單車來，
但大部分人應該還是開車或坐車。
想想汽車內部的摩擦系統，
各位和車輛會有所接觸，
車輛和路面也是如此。
引擎蓋下和動力傳動系統的 每個部分也沒有例外。
定期保養跟摩擦學就大有關連。
各位都知道輪胎大概跑多少里程
才會需要更新。
你們也會定期檢查胎紋。
這就是在檢查輪胎的磨損程度。
摩擦學研究的是磨損和摩擦力，
就輪胎來說，
摩擦力可說是旅途平安的關鍵。
因為輪胎和路面間的摩擦力
會影響加速、減速，還有剎停距離。
各位開車一定會知道摩擦力有多重要，
因為知道路面潮濕時，
更容易打滑而危險許多。
問題出在輪胎與路面間的摩擦力，
因為水的關係降低了。
各位還記得摩擦力會阻擾運動，
所以水減低摩擦力代表移動更容易，
也就是路面潮濕時，更容易打滑。
還有一件事要考慮進去，
克服摩擦力需要能量。
所以摩擦力會消耗能量。
這就是為什麼輪胎會影響燃油效率。
各位知道其實引擎有三分之一燃料，
用來抵抗摩擦力嗎？
三分之一。
摩擦學研究可以減低摩擦力，
而增加燃料效率、減少廢氣排放。
霍姆伯格和埃代米爾的 研究結果非常重要，
那便是摩擦學是如何能降少能源消耗。
他們發現在 20 年間，
我們也許能讓客用交通工具，
減少百分之六十的能源消耗。
想想世界上有那麼多車輛，
省下的能源想必非常可觀。
這份研究指出摩擦學能為我們省下
相當於當今全球能源 消耗量的百分之九。
如此份量的能源非常龐大，
看看這些數字便能知道 摩擦學能做出有力的貢獻。
我的同僚認為光是在美國
便能省下 20 夸特能源。
具體一點來說，
一夸特能源大約等於 一億八千萬桶石油所產的能量。
摩擦學能幫我們減少 此數值二十倍之多。
只需新材質、新潤滑方法、
新零件設計，
來讓風葉這類裝置更有效率且更穩定。
這一切只需要一間辦公室的 31 個人
以摩擦學的角度，檢視這個世界。
如果能愈加注意摩擦學，
不難想像生活中會出現更多機會。
我現在傾心研究航空方面的應用，
著迷於在如此苛刻的環境之中，
試著減低磨損和摩擦力。
我製作出的材質和零件
在各零件和引擎運轉時，
能降低摩擦力，
進而減少運轉阻礙。
若運作所需能源減少 也就代表消耗較少能源。
如此一來，傳動裝置能更小巧、
更輕、也更省燃料。
我製作出的零件， 因為磨損小而更耐用。
如此能減少浪費材料，
也就不需要如以往時常要生產，
也省下了生產所需的能源。
希望各位能發現生活中的摩擦學，
並思考能如何
讓自己接觸的表面有所改善。
無論這些改善多麼微小，
總會有所幫助。
摩擦學這個詞也許聽來滑稽，
但對世界卻有很大的影響。
謝謝。
（掌聲）