清華航院李群仰課題組發(fā)表綜述文章
系統(tǒng)闡釋二維材料的摩擦學(xué)特性、調(diào)控策略及應(yīng)用前景
清華新聞網(wǎng)12月26日電 清華大學(xué)航院李群仰副教授團(tuán)隊(duì)與合作者在國(guó)際材料科學(xué)領(lǐng)域旗艦學(xué)術(shù)期刊《今日材料》（Materials Today）上在線(xiàn)發(fā)表了長(zhǎng)篇綜述文章《二維材料的摩擦學(xué)行為：從機(jī)制到調(diào)控策略》（Tribology of two-dimensional materials: From mechanisms to modulating strategies），系統(tǒng)回顧了二維材料摩擦學(xué)研究的最新進(jìn)展，并對(duì)二維材料在潤(rùn)滑領(lǐng)域的潛在應(yīng)用和研究方向進(jìn)行了展望。
二維材料是由單層或幾層原子構(gòu)成的晶體或非晶材料，近年來(lái)，由于其獨(dú)特的物理和化學(xué)特性，吸引了學(xué)術(shù)界的大量關(guān)注和研究。尤其是以石墨烯、h-BN和MoS2等為代表的二維材料，雖然其厚度僅有若干原子層，但卻具有與宏觀(guān)潤(rùn)滑劑相媲美的優(yōu)異潤(rùn)滑性能，表現(xiàn)出極低的摩擦系數(shù)和磨損率，使得它們對(duì)于提高未來(lái)機(jī)械系統(tǒng)的效率、耐久性和環(huán)境兼容性具有巨大潛力。
與二維材料摩擦學(xué)行為密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)、力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和化學(xué)特性
該文章綜述了以石墨烯為主的二維材料摩擦和磨損研究的最新進(jìn)展。分別從層間滑動(dòng)和表面滑動(dòng)的角度，對(duì)二維材料獨(dú)特的摩擦行為及其背后的微觀(guān)物理機(jī)制進(jìn)行了綜述；同時(shí)還重點(diǎn)介紹了若干種影響和調(diào)控二維材料表面摩擦性能的典型方法和策略，以及二維材料的磨損行為及其失效模式。最后，對(duì)二維材料摩擦研究進(jìn)行了小結(jié)，并展望了該領(lǐng)域仍待研究的若干研究方向。
李群仰課題組主要致力于小尺度材料表面與界面物理及力學(xué)性能和行為的研究。例如，前期工作中揭示了二維材料摩擦的厚度依賴(lài)特性[Science, 328, 76-80 (2010)]、鍵合作用對(duì)摩擦界面演化的影響機(jī)理【Nature, 480, 233-236 (2011)】、改性石墨表面的負(fù)摩擦系數(shù)行為【Nature Materials, 11, 1032-1037 (2012)】、二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)莫爾云紋對(duì)摩擦的調(diào)控【Nature Communications, 7, 13204 (2016)】以及滑動(dòng)界面原子尺度釘扎力對(duì)接觸質(zhì)量和摩擦的影響【Nature, 539, 541-545 (2016)】等一系列新奇的材料表界面行為。
本文通訊作者為清華大學(xué)航院李群仰副教授，參與該工作的還有清華大學(xué)摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的馬天寶副教授和美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的阿里·埃德邁爾（Ali Erdemir）教授，清華大學(xué)航院博士生張帥為該論文的第一作者。
《今日材料》是國(guó)際材料科學(xué)研究領(lǐng)域的旗艦綜述性學(xué)術(shù)期刊（影響因子：24.5），主要刊登材料科學(xué)與工程領(lǐng)域最新研究進(jìn)展的評(píng)述論文及重要的原創(chuàng)性研究論文。
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702118309039
相關(guān)論文鏈接：
http://science.sciencemag.org/content/328/5974/76
https://www.nature.com/articles/nature10589
https://www.nature.com/articles/nmat3452
http://www.nature.com/articles/ncomms13204
https://www.nature.com/articles/nature20135
供稿：航院 編輯：華山 審核：襄楠
