物理吸附纳米管的摩擦：滚动还是滑动？
介观与纳米尺度物理
2020-06-17 v2 材料科学
摘要
基于先进原子间力场，通过模拟从理论上探究沉积在石墨烯上的碳纳米管与 h-BN 纳米管（NTs）的结构和运动。结果表明，任何典型的圆柱-表面近似本质上都是不准确的。NTs 在与基底的界面处趋于变平，并且在驱动下根据其特征尺寸以及与基底的相对取向，可以发生滚动或滑动。在外延对齐取向下，我们发现滚动始终是运动的主要机制，产生随壁数线性增长的动摩擦，进而导致与接触面积呈前所未有的超线性标度关系。30度失配会引发超润滑效应，使滑动优于滚动。失配 NTs 中出现的滚动-滑动转变通过大尺寸多壁管中出现的刻面现象得以解释，该现象是造成转动刚度增加的原因。改变几何条件为在这一独特摩擦学系统中大幅调控摩擦特性提供了额外手段。
引用
@article{arxiv.2002.02253,
title = {Friction of Physisorbed Nanotubes: Rolling or Sliding?},
author = {Davide Mandelli and Roberto Guerra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.02253},
year = {2020}
}