[文章導(dǎo)讀] 固體之間的摩擦是所有物理現(xiàn)象中最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。幾千年來(lái)人類(lèi)一直在努力控制和減小摩擦（例如車(chē)輪和車(chē)軸之間的摩擦）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約1/3的一次性能源由摩擦過(guò)程消耗；工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家因摩擦磨損造成的損失高達(dá)GDP的5%-7%?，F(xiàn)代制造領(lǐng)域呈現(xiàn)出超精密化和微型化趨勢(shì)，由于比表面積的增大，界面摩擦成為一個(gè)決定性的因素。

固體之間的摩擦是所有物理現(xiàn)象中最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。幾千年來(lái)人類(lèi)一直在努力控制和減小摩擦（例如車(chē)輪和車(chē)軸之間的摩擦）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約1/3的一次性能源由摩擦過(guò)程消耗；工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家因摩擦磨損造成的損失高達(dá)GDP的5%-7%?，F(xiàn)代制造領(lǐng)域呈現(xiàn)出超精密化和微型化趨勢(shì)，由于比表面積的增大，界面摩擦成為一個(gè)決定性的因素。

超潤(rùn)滑或稱結(jié)構(gòu)潤(rùn)滑是20世紀(jì)90年代早期由平野元久提出的由于晶體表面以非公度形式接觸時(shí)，可能出現(xiàn)的界面摩擦和磨損幾乎為零的現(xiàn)象。超潤(rùn)滑是解決摩擦磨損問(wèn)題的根本途徑，若能獲得普遍應(yīng)用，將是人類(lèi)文明史上的一大進(jìn)步。過(guò)去二十年中超潤(rùn)滑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象主要在微納米力學(xué)尺度以及高真空條件下實(shí)現(xiàn)，并且被認(rèn)為在大尺度下不存在該現(xiàn)象。這極大的限制了超潤(rùn)滑的實(shí)際應(yīng)用。

微納米力學(xué)（點(diǎn)擊了解詳情）中心的研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)表面能驅(qū)動(dòng)力和接觸面積估算的摩擦剪應(yīng)力上界（0.02－0.04MPa）遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于目前公認(rèn)的超潤(rùn)滑摩擦剪應(yīng)力（0.1－1.0MPa）。當(dāng)有意識(shí)的利用微機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)移出的石墨島頂層，他們發(fā)現(xiàn)在特定的角度下，自回復(fù)現(xiàn)象完全消失。這些自鎖角度成6次面內(nèi)對(duì)稱，和石墨的面內(nèi)晶格對(duì)稱性完全吻合。實(shí)驗(yàn)而且證實(shí)在自鎖情況下，摩擦剪應(yīng)力極限提高了3個(gè)量級(jí)（約為0.1GPa）。

這說(shuō)明石墨島的自縮回現(xiàn)象是超潤(rùn)滑的直接體現(xiàn)，清楚地展現(xiàn)了微納米力學(xué)尺度的超潤(rùn)滑可以出現(xiàn)。特別值得注意的是該超潤(rùn)滑現(xiàn)象可以在大氣環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，并且具有極好的重復(fù)性。

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