面内ひずみを介して超潤滑状態に摩擦を調整する

摩擦を制御し、多くの場合最小化することは、歴史的に長い間追求されてきた目標です。古典的なアモントン・クーロンの法則から最近のナノスケール実験に至るまで、定常状態の摩擦は滑り面の固有特性であり、通常は要求に応じて変更できません。本研究では、グラフェンシート上の摩擦を単純な機械的ひずみで可逆的に調整できることを示します。特に、引っ張りひずみ（最大0.60%）を加えることで、浮かんだグラフェン上に超潤滑状態（摩擦係数約0.001）を達成することができます。我々の原子スケールのシミュレーションと原子解像度の摩擦画像は、面内ひずみがグラフェンの柔軟性を効果的に調整することを明らかにします。その結果、接触界面の局所的なピン留め能力が変化し、異常なひずみ依存の摩擦挙動が生じます。本研究は、原子スケールの構造の変形性が、構成的に柔軟な材料を含む接触界面の摩擦を調節するための追加の手段を提供することを示しています。