尽管科学调查的严谨性和世界上最有才华的研究人员有条不紊的方法，有时科学还是会有惊喜。
美国能源部（DOE）阿贡国家实验室和阿克伦大学的一组研究人员发现，一种特殊形式的碳涂层不一定是为风力涡轮机设计的，可能确实对风能行业有好处——这一偶然发现最近在《国际摩擦学》杂志上得到了重点报道。摩擦学是研究相对运动中相互作用表面的科学和工程，包括对摩擦、润滑和磨损原理的研究和应用。
由于风力涡轮机传动系统固有的艰苦环境，执行器、轴承和齿轮等关键部件容易发生故障，这意味着涡轮机需要定期维护，这有助于推高风能的价格。延长这些部件的寿命可以大大降低风力发电的成本，风力发电是世界上发展最快的能源，从而使其成为更具吸引力的能源。
这些故障通常是由于一种被称为微点蚀的现象，在这种现象中，涡轮机的齿轮和轴承的反复滚动和滑动循环导致传动系统部件表面出现裂纹。进一步的接触只会加剧裂缝，一旦裂缝开始，金属就会磨损，现有裂缝的严重程度也会增加，直到需要进行昂贵的维护，或者更糟的是，传动系统出现故障。
传动系统里有钻石
加里·多尔博士是UA工程学院铁姆肯工程表面实验室的主任，该实验室由美国能源部和阿贡国家实验室（ANL）资助。Doll的实验室与Argonne的摩擦学和热力学部门合作，研究润滑剂和材料如何相互作用，并根据这些发现开发出新的润滑和涂层概念，从而减少摩擦，从而减少微点蚀，延长一系列能源技术中的组件寿命。
有时他们会有点幸运。当研究人员将一种名为N3FC的新型“类金刚石”涂层（涂层中的一些碳与碳结合类似于钻石）应用于风力涡轮机部件时，情况就是如此，这并不是预期的用途。该团队认为，如果它能在其他滑动条件下工作，它可能也适用于风力涡轮机传动系统。
到目前为止，N3FC已经通过超过1亿次的测试循环证明了它的价值，没有明显的微点蚀。如果这种涂层在实际条件下也能发挥类似的作用，这可能意味着在维护和预防全国范围内的风力涡轮机故障方面节省大量费用——高达数百万美元。
Harpal Singh是一名机械工程研究生，曾在2014年和2015年的摩擦学家和润滑工程师学会年会上获得学生奖。
多尔解释说：“这些奖项让辛格引起了ANL同事的注意，他得到了一个暑期实习机会，来完成他的一些博士论文研究。”“在美国国家实验室进行研究的同时，他还被要求对N3FC进行类似的测试。”
Harpal进行了所有的测量，并将N3FC涂层涂在测试物品上。N3FC为何能有效抑制微点蚀的功能假说是所有研究人员共同努力的结果。
继续参与
ANL和铁姆肯公司工程表面实验室继续在风力涡轮机摩擦学领域进行合作。
“哈帕尔于2015年12月获得博士学位，并于上周日参加了亚利桑那大学的毕业典礼，”多尔说。他接受了爱达荷福尔斯一家名为Sentient Science的公司的科学家职位。去年我们共同撰写的一篇论文获得了2015年ASME最佳论文奖，另一篇论文刚刚被接受。”
今年2月，美国能源部和美国国家实验室在科罗拉多州举办了一次风摩擦学研讨会，多尔是受邀演讲者之一。今年10月，美国国家实验室还将在芝加哥举办另一场研讨会，与2016年摩擦学前沿会议一起举行，多尔被要求在那里展示他们的一些工作。
阿贡国家实验室和阿克伦大学的故事
媒体联系：Lisa Craig， lmc91@uakron.edu, 330-972-7429
