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以石墨烯为代表的二维资料因其奇特的电、磁、热、力学等性质

2016-12-28 07:33

  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度重点试验室科研人员合作研究结果:以石墨烯为代表的二维材料由于其超薄的多少何特征和超大的柔性,可以通过改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。

  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,西安交大配合研究团队首次重现了石墨烯摩擦行为的所有中心景象,并提出了二维资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才能的差别,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,研讨职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”,即高低名义原子间的部分钉扎强度(pinning capability)跟全部界面咬协作用的协同性(commensurability)。在滑动进程中,石墨烯因为具备超强的面外变形能力,可能动态地调剂其构型从而转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“接触品质”调控能力,使得石墨烯在摩擦中存在独特的演变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表面摩擦行动大范畴调控的新思路。