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    2016-11-27 15:42

      自2004年首次被制备以来,以石墨烯为代表的二维材料因其奇特的电、磁、热、力学等性质,成为学术界研究的热门。通过原子模仿,西安交大合作研究团队首次重现了石墨烯摩擦行为的所有中心景象,并提出了二维材料可能存在的一种全新的摩擦演化及调控机制。新的研究表明:在接触摩掠过程中,石墨烯因为层数不同,确切会引起表面变形能力的差别,进而影响实在的接触面积;但这种单纯的粘着褶皱效应答界面摩擦力的影响在局部情形下很可能非常有限。通过对原子标准界面作使劲做过细的统计剖析,研究人员发明主导界面摩擦(包含其瞬态演化)行为的要害因素是界面的咬合“质量”,即高低表面原子间的部分钉扎强度(pinning capability)和全部界面咬合作用的协同性(commensurability)。在滑动进程中,石墨烯由于具有超强的面外变形能力,可以动态地调剂其构型从而改变与压头原子之间严密接触和协同钉扎的水平。恰是这种特别的“接触质量”调控才能,使得石墨烯在摩擦中拥有独特的演化效应以及层数依附性。基于此机理,研究团队还提出并论证了通过对二维材料施加可控变形来实现对名义摩擦行为大范畴调控的新思路。

      该研讨工作首次论述了石墨烯摩擦演变行动的机理,相干的“接触品质”实践对于其它领有超柔力学特性的二维资料也具备普适性,同时对进一步懂得固体界面摩擦行为的物理机制存在主要的领导意思。此外,作为新一代的固体光滑剂,石墨烯在诸多方面都表示出优于传统材料的特征,本工作对石墨烯在摩擦跟磨损范畴更为有效的利用也供给了相应的理论支撑。

      央广网西安11月24日新闻(记者雷恺)《Nature》杂志今天(11月24日)以“The evolving quality of frictional contact with graphene”为题在线发表西安交通大学金属材料强度国家重点实验室科研职员协作研究结果:以石墨烯为代表的二维材料因为其超薄的多少何特性和超大的柔性,可能通过转变本身构型来影响接触界面的钉扎状况,进而可从界面的“质”而不仅是“量”上来调控其摩擦机能。

      据先容,该项工作是由西安交通大学金属材料强度国度重点试验室孙军教授课题组的李苏植博士,在美国麻省理工学院李巨教学的指点下,与清华大学航天航空学院李群仰副传授和美国宾夕法尼亚大学Robert W. Carpick教授配合实现,参加该工作的还有西安交通大学的丁向东教授、孙军教授,德国卡尔斯鲁厄理工大学Peter Gumbsch教授等。该研究工作得到了国家天然迷信基金和国家973打算名目、111引智规划和西安交大微纳制作与测试技巧国际结合实验室等的赞助。