¿Cuántas moléculas se desprenden al pulsar una tecla?

Question

Tengo un montón de preguntas a continuación, pero mis preguntas generales son: ¿Las superficies que se frotan ligeramente entre sí siempre desprenden moléculas unas de otras? y ¿Cómo podemos modelar eso?

Está claro que la respuesta a la primera pregunta es sí en general. Todos hemos visto teclados desgastados y similares. Pero no está claro (al menos para mi falta de conocimientos) que puedan existir dos sustancias de forma que al frotarlas no se produzca ningún daño a nivel molecular.

Si se roza ligeramente la cara de un diamante con una pluma, ¿cuánto tiempo pasaría antes de que se formara una abolladura visible? ¿Es más probable que la pluma se "consuma" primero? ¿Se puede leer en dureza ¿juega un papel?

Cuando pulso una tecla del teclado del ordenador, ¿cuántas células de mi piel se desprenden? ¿Qué cantidad de plástico se desprende de la tecla (en promedio)? ¿Dónde acaban las moléculas de plástico? ¿Sólo en el aire? ¿Incorporadas en las células de la piel?

¿Qué pasa con los sistemas mecánicos muy pequeños? ¿La fricción y la pérdida de materia entre elementos hacen que los dispositivos mecánicos micro o nanoscópicos no sean fiables? ¿Pueden diseñarse para evitar estos problemas?

Answer 1

Pulgares arriba para una pregunta interesante y curiosa. Sí, hay desgaste debido a la fricción, sin duda, cuando dos superficies se frotan entre sí, como has dicho los teclados desgastados son un buen ejemplo de ello. Además, la dureza juega un papel importante en ello. La dureza es una propiedad física y existen diferentes medidas de dureza: dureza al rayado, dureza a la indentación y dureza al rebote. El diamante es el material más duro de nuestro planeta **

La dureza Mohs del diamante es de 10.Placa de vidrio o cuchillo de acero (dureza = 5,5), mientras que la uña (dureza = 2,5).

La dureza de los medios plásticos es de aproximadamente 3-4 en la escala de Mohs. Esto implica que el desgaste de las llaves de plástico es mucho más rápido que el del vidrio o el diamante :)

En cuanto a la cuestión de que una pluma pueda desgastar la superficie del diamante, sí es posible, pero harán falta muchas plumas.
Esto también ocurre en los sistemas mecánicos. Un ejemplo práctico sería el de un pozo que tiene un cubo unido a través de una cuerda

A lo largo de los años de uso y de varias tiradas de diferentes cuerdas, las poleas y otras estructuras se dañan. Para evitarlo, se lubrican y engrasan, y las superficies se pulen de vez en cuando.

¡Salud!

Answer 2

Una respuesta escrita por el usuario Enthalpy encontrada en https://www.chemicalforums.com/index.php?topic=103339.msg363521#msg363521 :

Esta cuestión sigue siendo objeto de debate en la ingeniería mecánica, donde las cargas no adecuadas en los rodamientos sirven para medir una esperanza de vida que luego se extrapola a la carga normal. Los libros dan fórmulas para ello, pero SKF, el mayor fabricante, dice que "no hay desgaste en absoluto por debajo de cierto umbral de carga".

Tiendo a creer en el "desgaste cero" de SKF porque han experimentado más que los autores de libros y normas, y porque la ingeniería nuclear puede detectar átomos casi individuales arrancados de las piezas y transportados por el lubricante.