美研发出纳米金刚石和石墨烯的结合的超级润滑剂

发布时间：2015/6/26 0:10:25

美国能源部阿尔贡国立实验室*近研发出一种石墨烯和金刚石的结合产物，它能够彻底解决机械系统摩擦带来的问题，实现零摩擦的超级润滑性。

从原子尺度来看，摩擦是由固定在一起的原子引起的，这些原子之间不能相互移动。为克服这一效应，阿尔贡国立实验室利用三种关键的材料：纳米金刚石颗粒、类金刚石碳表面和石墨烯片。

研究人员发现，石墨烯片和纳米金刚石颗粒在类金刚石碳表面相互接触时会发生反应，石墨烯围绕金刚石颗粒自转，形成微小的类滚珠结构，工作人员称之为纳米轴。这些纳米轴在滑动过程中能自行改变方向，从而避免两个表面固结在一起。

科研团队带来的这项超润滑性结合物虽然前景无限，但实验也发现，金刚石/石墨烯的结合物只有在干燥的环境下才能展现出超润滑性，而潮湿的环境下则没有这种超润滑性。利用自动计算程序，研究者发现，水层的存在阻止了纳米轴的形成，从而引起更大的摩擦。

研究院Sanket Deshmukh说：大多数机械系统都期望能够实现零摩擦，但这一直以来都是个很棘手的问题。我们的研究为发动机、涡轮机、计算机硬盘和微电子机械系统等实现超级润滑性提供了关键性技术知识和发现。

该研究发表在期刊Science Express上。

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