Mae tîm ymchwil yn y Sefydliad Cenedlaethol ar gyfer Gwyddor Deunyddiau (NIMS) yn Japan wedi datblygu technoleg cotio gan ddefnyddio deunydd eco-gyfeillgar, isel-ffrithiant sinc ocsid (ZnO). Pan gaiff ei gymhwyso i beli dwyn, mae'r deunydd hwn yn cadw ei briodweddau ffrithiant isel, gan leihau cyfernod ffrithiant y beryn tua un rhan o dair.
Mae mynd i'r afael â materion amgylcheddol ac ynni byd-eang sy'n gwaethygu yn gofyn am leihau ffrithiant mewn mecanweithiau gyrru, megis peiriannau. Gan fod cydrannau gyriant mecanyddol yn dod yn hynod o boeth yn ystod gweithrediad injan, rhaid i unrhyw dechnoleg lleihau ffrithiant a ddefnyddir mewn amgylcheddau o'r fath hefyd allu gwrthsefyll gwres.
Canolbwyntiodd ymchwilwyr ar ZnO ar gyfer ei alluoedd lleihau ffrithiant a gwrthsefyll gwres, gan nodi'r mecanwaith lleihau ffrithiant gwaelodol ar y raddfa nano. Gan ddefnyddio nanotechnoleg, datblygwyd techneg sylfaenol ganddynt i gymhwyso haenau ZnO ffrithiant isel trwy reoli cyfeiriadedd grisial y deunydd. Gan gymhwyso hyn i gyfeiriannau perfformiad uchel masnachol yn benodol trwy orchuddio'r peli dwyn a rheoli cyfeiriadedd grisial ZnO trwy gylchdroi'r peli o fewn y cawell-llwyddodd y tîm i leihau'r cyfernod ffrithiant o tua un rhan o dair.
Cafodd y berynnau canlyniadol eu hintegreiddio i injan jet bach, gan gyflawni gostyngiad o 1% yn y defnydd o danwydd. Yn ogystal, bu ymchwilwyr yn gweithio ar finiatureiddio generaduron i'w defnyddio mewn argyfyngau lle gallai cyflenwadau tanwydd fod yn brin. Llwyddwyd i ddatblygu generadur injan jet bach gyda Bearings wedi'u gorchuddio â ZnO; sy'n pwyso tua 40 kg-gan ei wneud yn gludadwy gan ddau oedolyn-mae'r uned yn cynhyrchu 8,000 W o bŵer, sy'n ddigon i ddiwallu anghenion trydan dau gartref.
Mae'r cotio ZnO ffrithiant isel hwn yn addas nid yn unig ar gyfer Bearings ond hefyd ar gyfer unrhyw gydran gyriant mecanyddol sy'n gofyn am effeithlonrwydd ynni a lleihau ffrithiant. Mae'n ddigon amlbwrpas i'w ddefnyddio o dan ystod eang o amodau, gan gynnwys tymereddau o lefel ystafell i wres uchel, yn ogystal ag mewn amgylcheddau olew, gwactod ac atmosfferig.
