摩擦系數幾乎為零的納米潤滑油

   摩擦阻礙了機械部件的運動，包括用于傳輸的發動機?？茖W家建立了一個幾乎沒有摩擦的系統。該系統采用石墨烯薄片包覆納米金剛石，然后在硅上面的類金剛石碳表面和石墨烯之間滾動。

超潤滑（低摩擦）系統的可視化模型：金色為納米金剛石顆粒，紅色為石墨烯納米卷，綠色為硅上面的底層石墨烯，黑色為類金剛石碳表面。

       摩擦阻礙了所有機械部件的運動，包括運輸行業、煉油廠、發電廠及其他領域的發動機、電機等。納米材料中心（Center for Nanoscale Materials）的科學家構建了一個幾乎沒有摩擦的系統。該系統采用石墨烯薄片包覆納米金剛石，然后在硅上面的類金剛石碳表面和石墨烯之間滾動。這種包覆在光滑特氟龍（R）紙軋組織內的滑球軸承在兩個表面間滾動，可將摩擦系數降低至幾乎為零。

       該新系統減少了接觸面積，因此將摩擦系數降到接近于令。創建低摩擦情景在節省成本方面具有巨大的優勢，因為摩擦在移動機械組件的能量損失方面占據了很大比例，而且磨損加速了機械損耗。

      超潤滑是指兩個滑動面之間的摩擦系數降低至接近于零。摩擦和磨損是機械能耗的主要形式，因此盡可能減小現實當中工程應用的摩擦時非?？扇〉?。然而，結構缺陷問題阻礙了超潤滑的實現。之前的研究已經表明，石墨烯能有效減少摩擦。一項新的研究表明，在干燥環境下的兩個表面之間添加納米金剛石和石墨烯薄片可實現超潤滑，其中兩個表面材質分別為硅和類金剛石碳。

       該系統的摩擦系數僅為0.004，接觸面積減少了65%以上。對磨屑的分析表明，石墨烯薄片形成納米卷狀，包覆了納米金剛石。計算模擬結果顯示，隨著時間推移，越來越多的石墨烯薄片卷起，逐漸減少了納米卷與類金剛石碳表面的接觸面積，最終實現超潤滑。