Raziskovalci Fakultete za strojništvo iz Laboratorija za tribologijo in površinsko nanotehnologijo TINT so ugotovili, da lahko električni potencial pomembno vpliva na tribološko obnašanje lahkega, visokozmogljivega polimernega kompozita v drsnem kontaktu. Raziskava je pokazala, da lahko zmerni električni potenciali izrazito povečajo trenje in obrabo, pri višjih potencialih pa se zaradi termičnega mehčanja polimera ponovno zmanjšata. Ugotovitve lahko prispevajo k večji zanesljivosti in daljši življenjski dobi polimernih komponent, ki se uporabljajo v vse bolj elektrificiranih mehanskih sistemih.
Električna vozila in drugi elektrificirani mehanski sistemi vse pogosteje uporabljajo lahke polimerne kompozite v komponentah, kot so ležaji, zobniki in drugi drsni kontakti. Ti materiali imajo majhno gostoto, dobro mehansko in kemijsko odpornost ter ugodne torne lastnosti, prisotnost električnega potenciala pa lahko povzroči dodatne tribološke izzive. V primerjavi s klasičnimi kovinskimi kontakti so bili vplivi elektrifikacije na visokozmogljive polimerne kompozite doslej precej slabše raziskani.
V raziskavi so preučevali visokozmogljiv inženirski polimer PEEK, ojačan z ogljikovimi vlakni, v suhem drsnem kontaktu z jekleno kroglico pri različnih električnih potencialih od 0 do 30 V. Poskusi so pokazali nelinearen odziv: koeficient trenja se je z okoli 0,24 pri 0 V povečal na približno 0,30 pri 15–20 V, specifična obraba polimera pa se je pri 20 V povečala s 4,25 × 10⁻⁷ na 6,76 × 10⁻⁶ mm³/Nm.
Pri 30 V se je koeficient trenja zmanjšal na približno 0,19, obraba pa za okoli 70 % v primerjavi z vrednostjo pri 20 V, čeprav je ostala večja kot v pogojih brez električnega potenciala. Analize površin so pri vmesnih potencialih pokazale vse izrazitejši prenos materiala, intenzivno obrabo in izpostavitev ogljikovih vlaken, medtem ko so bili pri višjih potencialih opaženi prenos polimera in bolj gladke obrabljene površine.
Na podlagi teh opažanj raziskovalci ugotavljajo, da električni učinki, segrevanje zaradi trenja, Joulovo segrevanje, oksidacija in mehanske poškodbe delujejo sočasno ter ob spreminjanju električnega potenciala povzročajo različne režime obrabe. Raziskava tako ponuja okvir za razumevanje in nadzor elektrificiranih polimerno-kovinskih drsnih kontaktov v odvisnosti od električnega potenciala ter lahko prispeva k razvoju zanesljivejših in trajnejših komponent za električno mobilnost.
»Naši rezultati kažejo, da električni potencial na trenje in obrabo ne vpliva enoznačno. Material ob spreminjanju potenciala prehaja skozi različne režime. Razumevanje teh prehodov je pomembno za načrtovanje polimernih komponent, ki lahko zanesljivo delujejo v elektrificiranih mehanskih sistemih.« — Neuma Pereira
Prihodnje raziskave bodo usmerjene v podrobnejše razumevanje električnih in kemijskih interakcij na drsnem kontaktu ter v določitev mejnih vrednosti električnega potenciala, ki bi jih bilo mogoče uporabiti za izboljšanje življenjske dobe in zanesljivosti polimernih kompozitov v elektrificiranih sistemih.