Japonya'daki Ulusal Malzeme Bilimi Enstitüsü'ndeki (NIMS) bir araştırma ekibi, çevre-dostu, düşük-sürtünmeli çinko oksit (ZnO) malzemesini kullanan bir kaplama teknolojisi geliştirdi. Bu malzeme, rulman bilyalarına uygulandığında düşük-sürtünme özelliklerini korur ve yatağın sürtünme katsayısını yaklaşık-üçte bir oranında azaltır.
Kötüleşen küresel çevre ve enerji sorunlarının ele alınması, motorlar gibi tahrik mekanizmalarındaki sürtünmenin azaltılmasını gerektirir. Motorun çalışması sırasında mekanik tahrik bileşenleri aşırı derecede ısındığından, bu tür ortamlarda kullanılan-sürtünmeyi azaltan teknolojilerin aynı zamanda ısıya-dayanıklı olması gerekir.
Araştırmacılar, sürtünme-azaltma ve ısıya-direnç özellikleri nedeniyle ZnO'ya odaklandılar ve nano ölçekte altta yatan sürtünme-azaltma mekanizmasını belirlediler. Nanoteknolojiden yararlanarak, malzemenin kristal yönünü kontrol ederek düşük-sürtünmeli ZnO kaplamalar uygulamak için temel bir teknik geliştirdiler. Bunu ticari yüksek-performanslı rulmanlara-uygulayarak, özellikle rulman bilyalarını kaplayarak ve kafes içindeki bilyaların dönüşü yoluyla ZnO kristal yönelimini kontrol ederek-ekip, sürtünme katsayısını başarılı bir şekilde yaklaşık-üçte bir oranında azalttı.
Ortaya çıkan rulmanlar küçük bir jet motoruna entegre edilerek yakıt tüketiminde %1'lik bir azalma elde edildi. Ek olarak araştırmacılar, yakıt kaynaklarının kıt olabileceği acil durumlarda kullanılmak üzere jeneratörlerin minyatürleştirilmesi üzerinde çalıştı. ZnO-kaplı yataklarla donatılmış küçük bir jet motoru jeneratörünü başarıyla geliştirdiler; ağırlığı yaklaşık 40 kg olan-iki yetişkin tarafından taşınabilen-ünite, iki hanenin elektrik ihtiyacını karşılamaya yetecek kadar 8.000 W güç üretiyor.
Bu düşük-sürtünmeli ZnO kaplama yalnızca yataklar için değil aynı zamanda enerji verimliliği ve sürtünmenin azaltılması gerektiren tüm mekanik tahrik bileşenleri için de uygundur. Oda seviyesinden yüksek ısıya kadar olan sıcaklıkların yanı sıra yağ, vakum ve atmosferik ortamlar da dahil olmak üzere çok çeşitli koşullar altında kullanılabilecek kadar çok yönlüdür.
