观察到临界压力下的零摩擦系数
介观与纳米尺度物理
2025-01-15 v1
摘要
自超级润滑（self-superlubricity）是一种高度期待的现象，其中某些固体对在接触且无润滑剂的情况下表现出零磨损和几乎为零的静摩擦力和摩擦系数（CoF）。我们首次在微观尺度的单晶石墨片接触纳米粗糙 Au 基底时观察到自超级润滑，这是在施加的正压超过临界阈值后实现的。理论分析揭示，基底粗糙度在低压下阻碍完全接触，但增加压力会引起向完全接触的转变，从而实现自超级润滑。我们建立了一个无量纲临界压力准则，进一步通过观察石墨与原子光滑蓝宝石基底之间的自超级润滑而无需额外压力来验证这一准则。这一突破性成果为下一代微系统引入了一种变革性原理，例如微/纳米尺度发电机、马达、振荡器、传感器等，使应用例如 6G 通信、人形机器人和无人机等在降低能耗和延长运行寿命方面具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2501.08153,
title = {Observation of zero coefficient of friction above a critical pressure},
author = {Weipeng Chen and Tielin Wu and Yelingyi Wang and Deli Peng and Jin Wang and Zhanghui Wu and Quanshui Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08153},
year = {2025}
}