根據(jù)經(jīng)典的摩擦定律，固體接觸的摩擦通常對法向載荷呈正相關(guān)。最近，我們觀察到納米級材料單粗糙接觸存在例外。在這里，本文報(bào)道了在不同溫度下微尺度單晶異質(zhì)結(jié)中負(fù)摩擦系數(shù)的實(shí)驗(yàn)觀察。結(jié)果表明，在加載和卸載過程中，石墨和白云母異質(zhì)結(jié)界面均具有強(qiáng)大的負(fù)摩擦系數(shù)。分子動力學(xué)模擬表明，其潛在的機(jī)理是水分子在界面上的協(xié)同且非瑣碎重分布，導(dǎo)致受限的亞納米厚水膜具有更大的密度和更有序的結(jié)構(gòu)。我們的結(jié)果有望應(yīng)用于其他親水性的范德華異質(zhì)結(jié)。
Fig. 1. 石墨/云母異質(zhì)結(jié)中的NFC。
Fig. 2. NFC在不同溫度和速度的實(shí)驗(yàn)測量。
Fig. 3. 石墨/云母異質(zhì)結(jié)經(jīng)RH ~60%處理后的摩擦力實(shí)驗(yàn)測量。
Fig. 4. NFC的MD仿真結(jié)果。
Fig. 5. 實(shí)驗(yàn)測量石墨/WSe
2異質(zhì)結(jié)的載荷相關(guān)摩擦。
相關(guān)研究成果于2020年由清華大學(xué)Ming Ma課題組，發(fā)表在Science Advances (DOI: 10.1126/sciadv.aaz6787)上。原文：Negative friction coefficient in microscale graphite/ mica layered heterojunctions。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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