ナノトライボロジー
摩擦と摩耗は古代から技術上の問題であり続けてきた。過去数世紀にわたって、摩擦のメカニズムを解き明かそうとする科学研究は、トライボロジーの巨視的な側面のみに狙いを絞っていた。近年のナノトライボロジー研究では、体積力(質量や重力と関係する力)が表面力と比べて無視できるようなナノ構造に関心が移っている。そのような系を研究するための科学機器は20世紀後半にようやく登場した。1969年には、平滑面でサンドイッチされた分子サイズの厚みを持つ液膜の挙動をSFAによって研究する手法が初めて開発された。これを皮切りとして、1980年代の研究者たちは固体表面を原子スケールで研究するために様々な技術を生み出した。
ナノスケールで摩擦や摩耗を直接観察することを可能にしたのは、ゲルト・ビーニッヒとハインリッヒ・ローラーが1981年に開発した、原子レベルで物質表面の三次元像を撮影できる装置、走査型トンネル顕微鏡(Scanning Tunneling Microscope、STM)であった。
AFMとFFMの登場以来、原子スケールでは潤滑に対する熱の効果が無視できないと考えられるようになった。探針は熱的な励起によってさまざまな方向にランダムなジャンプを行っている。探針支持体のスキャン速度が遅い場合には、探針が一つの低ポテンシャル点から次の点まで動くのにかかる時間が長く、その間に探針が熱運動によって勝手に次の点までジャンプする可能性が高くなる。したがって、探針が支持体の動きに追随するために必要な水平力は小さい。つまり摩擦力が大きく低下する。このような現象に対して熱潤滑(thermolubricity)という語が与えられた。