[文章導讀] 固體之間的摩擦是所有物理現(xiàn)象中最具挑戰(zhàn)性的問題之一。幾千年來人類一直在努力控制和減小摩擦（例如車輪和車軸之間的摩擦）。據(jù)統(tǒng)計，全世界約1/3的一次性能源由摩擦過程消耗；工業(yè)發(fā)達國家因摩擦磨損造成的損失高達GDP的5%-7%?，F(xiàn)代制造領域呈現(xiàn)出超精密化和微型化趨勢，由于比表面積的增大，界面摩擦成為一個決定性的因素。

固體之間的摩擦是所有物理現(xiàn)象中最具挑戰(zhàn)性的問題之一。幾千年來人類一直在努力控制和減小摩擦（例如車輪和車軸之間的摩擦）。據(jù)統(tǒng)計，全世界約1/3的一次性能源由摩擦過程消耗；工業(yè)發(fā)達國家因摩擦磨損造成的損失高達GDP的5%-7%。現(xiàn)代制造領域呈現(xiàn)出超精密化和微型化趨勢，由于比表面積的增大，界面摩擦成為一個決定性的因素。

超潤滑或稱結(jié)構(gòu)潤滑是20世紀90年代早期由平野元久提出的由于晶體表面以非公度形式接觸時，可能出現(xiàn)的界面摩擦和磨損幾乎為零的現(xiàn)象。超潤滑是解決摩擦磨損問題的根本途徑，若能獲得普遍應用，將是人類文明史上的一大進步。過去二十年中超潤滑實驗現(xiàn)象主要在微納米力學尺度以及高真空條件下實現(xiàn)，并且被認為在大尺度下不存在該現(xiàn)象。這極大的限制了超潤滑的實際應用。

微納米力學（點擊了解詳情）中心的研究團隊根據(jù)表面能驅(qū)動力和接觸面積估算的摩擦剪應力上界（0.02－0.04MPa）遠遠小于目前公認的超潤滑摩擦剪應力（0.1－1.0MPa）。當有意識的利用微機械臂旋轉(zhuǎn)移出的石墨島頂層，他們發(fā)現(xiàn)在特定的角度下，自回復現(xiàn)象完全消失。這些自鎖角度成6次面內(nèi)對稱，和石墨的面內(nèi)晶格對稱性完全吻合。實驗而且證實在自鎖情況下，摩擦剪應力極限提高了3個量級（約為0.1GPa）。

這說明石墨島的自縮回現(xiàn)象是超潤滑的直接體現(xiàn)，清楚地展現(xiàn)了微納米力學尺度的超潤滑可以出現(xiàn)。特別值得注意的是該超潤滑現(xiàn)象可以在大氣環(huán)境中實現(xiàn)，并且具有極好的重復性。

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