李群仰、冯西桥课题组合作揭示二维材料表面摩擦的应变调控机理

摩擦的调控，尤其在很多情况下摩擦的降低，一直是人们长期追寻的目标。清华大学航天航空学院李群仰、冯西桥教授课题组与合作者于2019 年10 月28日在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）在线发表题为《摩擦的应变调控及超润滑状态的实现》（Tuning friction to a superlubric state via in-plane straining）的论文。研究表明，通过简单的面内拉伸即可对石墨烯表面的摩擦进行动态、可逆的调控；特别是，仅需给石墨烯加载0.6%的面内应变，其表面将呈现出近似超润滑的摩擦状态。

该研究工作首次实现了通过宏观应变加载对界面原子尺度接触“质量”进行可控的调节，进而达到对材料表面摩擦行为的动态、可逆调控；该实验结果直接验证了李群仰课题组前期工作中提出的接触“质量”可主导并调控固体材料表面摩擦的物理模型（The evolving quality of frictional contact with graphene）(Nature, 539, 2016)。这也是李群仰教授课题组继“原子级超薄二维材料摩擦特性”（Frictional Characteristics of Atomically Thin Sheets）（Science, 328, 2010）、“源于键合作用的界面演化及状态与速率相关摩擦定律的物理机理”（Frictional ageing from interfacial bonding and the origins of rate and state friction）（Nature, 480, 2011）、“纳米尺度改性石墨表面的负摩擦系数行为”（Adhesion-dependent negative friction coefficient on chemically modified graphite at the nanoscale）（Nat. Mat., 11, 2012）和“通过莫尔云纹超晶格实现石墨烯表面可靠的超低摩擦” （Robust ultra-low friction state of graphene via moiré superlattice confinement）（Nat. Comm., 7, 2016），在固体表面摩擦微观机制领域的又一重大突破。

全文链接：

http://news.tsinghua.edu.cn/publish/thunews/9945/2019/20191104153

940321801651/20191104153940321801651_.html

（全文节选自清华新闻网）