微米尺度超润滑载荷独立性行为研究

  • 摩擦和磨损是人类长期面对的重大科学和技术挑战之一,造成巨大的能量浪费、环境污染和寿命折减。Hirano等人于1990年提出有可能在非公度接触晶面间实现“零”摩擦,称为结构超滑。然而,20年多年过去了,人们仅在纳米尺度、超高真空、微米/秒速度的苛刻条件下实验观察到了石墨晶面间的结构超滑,且怀疑能否突破这些限制。郑泉水等人于2012和2013年在PRL及Nature Nanotech上发表了3篇论文,实现了从微米到厘米尺度、大气环境下、米/秒速度的结构超滑,被国际评价为:“这是超滑现象超越纳米尺度所迈出的一大步;可导致超滑领域甚至更一般性的控制摩擦特性研究的突破性进展;开启了新方向。”但正压力对结构超滑有何影响,至今只有极少的报道。本项目拟开展对这个方面的系统、深入的实验和理论研究,目标是发现与结构超滑相关的独特新现象、揭示有关机理、开发出相应的实验仪器装备、初步建立起一套完整的正压力下结构超滑理论体系。