類石墨烯二維材料利用量子效應(yīng)實(shí)現(xiàn)超低摩擦

來自多倫多大學(xué)工程學(xué)院和萊斯大學(xué)的一組研究人員報(bào)告了對(duì)稱為磁烯的材料的超低摩擦行為的首次測量。結(jié)果為設(shè)計(jì)用于各種領(lǐng)域(包括微型可植入設(shè)備)的類似低摩擦材料的策略指明了道路。

Magnetene 是一種二維材料，這意味著它由單層原子組成。在這方面，它類似于石墨烯，石墨烯是一種自 2004 年被發(fā)現(xiàn)以來，因其不尋常的特性(包括超低摩擦)而被深入研究的材料。

“大多數(shù)二維材料形成為平板，”博士候選人 Peter Serles 說，他是今天發(fā)表在 Science Advances 上的新論文的主要作者。

“理論是這些石墨烯片表現(xiàn)出低摩擦行為，因?yàn)樗鼈冎皇欠浅Ｈ醯慕Y(jié)合，并且很容易相互滑動(dòng)。你可以把它想象成散開一副撲克牌：展開一副撲克牌并不費(fèi)力，因?yàn)榕浦g的摩擦力非常低。”

該團(tuán)隊(duì)包括 Tobin Filleter 教授和 Chandra Veer Singh 教授、博士后 Shwetank Yadav，以及他們實(shí)驗(yàn)室小組的幾位在讀和畢業(yè)學(xué)生，他們希望通過將石墨烯與其他 2D 材料進(jìn)行比較來測試這一理論。

石墨烯由碳制成，而磁鐵礦由磁鐵礦制成，磁鐵礦是氧化鐵的一種形式，通常以 3D 晶格形式存在。該團(tuán)隊(duì)在萊斯大學(xué)的合作者使用高頻聲波處理 3D 磁鐵礦，小心地分離出僅由幾片 2D 磁鐵組成的層。

多倫多大學(xué)工程團(tuán)隊(duì)隨后將磁片放入原子力顯微鏡中。在這個(gè)裝置中，一個(gè)尖尖的探針被拖過磁片的頂部來測量摩擦力。該過程類似于將唱機(jī)的手寫筆拖過黑膠唱片的表面。

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