
彼得·约斯特(Peter Jost)于1966年首次使用摩擦学一词来描述科学和技术研究,这些研究旨在了解相对运动的表面如何相互作用,以及这些相互作用对所涉及的材料的影响。从本质上讲,摩擦学始于对摩擦、磨损和润滑的研究。由于工业界对腐蚀、摩擦和磨损成本的担忧,摩擦学领域在世界各地呈指数级增长。虽然摩擦学传统上处理附着力、摩擦、润滑和磨损,但它已经扩展到包括生物摩擦学(由Duncan Dowson于1970年创造的一个术语,用于研究处理生物系统的摩擦学领域)、纳米摩擦学(研究纳米级附着力、摩擦、润滑和磨损的摩擦学分支)和绿色摩擦学。
绿色摩擦学是摩擦学更广泛领域中的一个分支,致力于就对环境的潜在负面影响保持生态平衡。绿色摩擦学旨在确保任何材料的摩擦和磨损不会对环境产生负面影响。它还涉及太阳能电池板、潮汐电池板和风力涡轮机。绿色摩擦学领域继续扩大,包括减少噪音污染以及节约能源和资源的研究,以提高地球上的生活质量。。
绿色摩擦学、绿色工程和绿色化学都旨在减少工业对环境和人类健康的负面影响。绿色工程更侧重于产品的实际设计,以尽量减少污染的产生,而绿色化学侧重于化工产品或工艺的设计,以尽量减少其对环境的有害影响。绿色摩擦学在本质上更具跨学科性,在其研究中融合了绿色工程和绿色化学概念。
“绿色摩擦学:原理、研究领域和挑战”(https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rsta.2010.0200)Nosonovsky和Bhushan讨论了摩擦学、仿生(模拟生物化学过程的合成方法)和自润滑表面和材料、环境友好和可生物降解润滑以及可再生/可持续能源的三个主要方面。在Nosonovsky和Bhushan的“绿色摩擦学:原理,研究领域和挑战”(https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rsta.2010.0200)中,讨论了摩擦学,仿生学(模仿生化过程的合成方法)和自润滑表面和材料,环保和可生物降解的润滑以及可再生/可持续能源的三个主要方面。

在这三个领域的基础上,诺索诺夫斯基(Nosonovsky)和布尚(Bhushan)发展了绿色摩擦学的十二条原则。
前两个原则是热量和能量耗散最小化,磨损最小化。这些被认为是摩擦学中最重要的作用,因为它们属于绿色摩擦学。减少热量和能量耗散需要减少摩擦,而摩擦是造成损失的主要原因。减少摩擦和磨损是各行业的主要关注点,因为两者都会降低机械的效率和有效性,同时缩短所述机械的寿命。
润滑的概念是接下来四个原则的重点,减少或消除润滑和自润滑,鼓励使用天然和/或可生物降解的润滑,并遵循绿色化学和绿色工程原则。所有这些都旨在减少润滑剂对环境的负面影响。
表面是接下来四个原则的重点,采用仿生方法,使用表面纹理,观察表面涂层、纹理等对环境的影响,并改进表面和涂层的设计以尽量减少降解。这四个原则都强调了在对环境影响最小的情况下,生产模拟生物的表面和涂层的重要性。
最后,最后两个原则展望了绿色摩擦学的未来重点。第一个重点是监测和分析摩擦系统,以确保它们不会产生有危险或有害物质。第二个重点是强调开发可持续能源应用。
全球社会越来越重视绿色技术,这是朝着保护环境迈出的积极一步。