超润滑 超润滑Superlubricity是指发生相对运动的物体间的摩擦力几乎为零甚至完全消失的现象 即使在干摩擦条件下当两个晶体表面间处于非公度共度态接触时超润滑也可能发生因此也称为结构超润滑结构超润滑概念在年被提出年在纳米石墨片之间获得实验证实石墨中的碳原子以六边形的方式周期性排列形成原子尺度的峰谷景观看上去就像生活中的鸡蛋托盘当两个石墨表面处于公度态接触时每旋转度两石墨表面间的摩擦力最大当两石墨表面间发生相对旋转至非公度态接触时摩擦力会极大地降低这就像两个相互接触的鸡蛋托盘当旋转使得它们不能互相咬合时更容易发生相对滑动 年微米尺度的石墨超润滑现象通过微米石墨片的自缩回运动获得实验证实最初对超润滑的研究受限于苛刻的实验条件而通过自缩回运动研究石墨超润滑现象即使在微米尺度以及大气环境下也能稳定地重复地实现这使得超润滑现象有望在微机电系统纳机电系统中获得应用 当一根针尖在平坦的表面滑行并且所施加的载荷低于某一阈值时也能实现超低摩擦状态根据Tomlinson模型该超润滑阈值与针尖表面间的相互作用以及材料间的接触刚度密切相关并且该阈值可以通过激发滑动系统的共振频率而显著降低这揭示了一种可减少纳机电系统中磨损的方法 需要指出的是超润滑一词与超导超流等名词的类似性具有一定的误导因为其他能量耗散机制也可能导致有限的通常很小摩擦力