美國能源部阿爾貢國立實驗室最近研發(fā)出一種石墨烯和金剛石的結(jié)合產(chǎn)物，它能夠徹底解決機械系統(tǒng)摩擦帶來的問題，實現(xiàn)零摩擦的超級潤滑性。
       從原子尺度來看，摩擦是由固定在一起的原子引起的，這些原子之間不能相互移動。為克服這一效應(yīng)，阿爾貢國立實驗室利用三種關(guān)鍵的材料：納米金剛石顆粒、類金剛石碳表面和石墨烯片。
       研究人員發(fā)現(xiàn)，石墨烯片和納米金剛石顆粒在類金剛石碳表面相互接觸時會發(fā)生反應(yīng)，石墨烯圍繞金剛石顆粒自轉(zhuǎn)，形成微小的類滾珠結(jié)構(gòu)，工作人員稱之為納米軸。這些納米軸在滑動過程中能自行改變方向，從而避免兩個表面固結(jié)在一起。
       科研團隊帶來的這項超潤滑性結(jié)合物雖然前景無限，但實驗也發(fā)現(xiàn)，金剛石/石墨烯的結(jié)合物只有在干燥的環(huán)境下才能展現(xiàn)出超潤滑性，而潮濕的環(huán)境下則沒有這種超潤滑性。利用自動計算程序，研究者發(fā)現(xiàn)，水層的存在阻止了納米軸的形成，從而引起更大的摩擦。
       研究院Sanket Deshmukh說：大多數(shù)機械系統(tǒng)都期望能夠?qū)崿F(xiàn)零摩擦，但這一直以來都是個很棘手的問題。我們的研究為發(fā)動機、渦輪機、計算機硬盤和微電子機械系統(tǒng)等實現(xiàn)超級潤滑性提供了關(guān)鍵性技術(shù)知識和發(fā)現(xiàn)。
       該研究發(fā)表在期刊Science Express上。