层级表面的静态与动态摩擦

层级结构在自然界中非常普遍，但直到最近才在材料物理学中被系统研究，以理解它们对各种系统力学性能的具体影响。结构层级提供了一种从简单的基础组分出发来调节和优化宏观力学性能的方法，如今的新材料设计正利用这一可能性。在摩擦学领域也是如此。在本文中，我们研究了层级图案化表面对弹性材料静态和动态摩擦系数的影响。我们的结果是通过使用一维弹簧-滑块模型进行数值模拟获得的，该模型此前已被用于研究摩擦的各个方面。尽管模型简单，我们强调了一些可能的机制，解释了层级结构如何能够显著改变材料的摩擦系数，从而提供了一种实现可调性的手段。