类石墨烯二维材料利用量子效应实现超低摩擦

来自多伦多大学工程学院和莱斯大学的一组研究人员报告了对称为磁烯的材料的超低摩擦行为的首次测量。结果为设计用于各种领域(包括微型可植入设备)的类似低摩擦材料的策略指明了道路。

Magnetene 是一种二维材料，这意味着它由单层原子组成。在这方面，它类似于石墨烯，石墨烯是一种自 2004 年被发现以来，因其不寻常的特性(包括超低摩擦)而被深入研究的材料。

“大多数二维材料形成为平板，”博士候选人 Peter Serles 说，他是今天发表在 Science Advances 上的新论文的主要作者。

“理论是这些石墨烯片表现出低摩擦行为，因为它们只是非常弱的结合，并且很容易相互滑动。你可以把它想象成散开一副扑克牌：展开一副扑克牌并不费力，因为牌之间的摩擦力非常低。”

该团队包括 Tobin Filleter 教授和 Chandra Veer Singh 教授、博士后 Shwetank Yadav，以及他们实验室小组的几位在读和毕业学生，他们希望通过将石墨烯与其他 2D 材料进行比较来测试这一理论。

石墨烯由碳制成，而磁铁矿由磁铁矿制成，磁铁矿是氧化铁的一种形式，通常以 3D 晶格形式存在。该团队在莱斯大学的合作者使用高频声波处理 3D 磁铁矿，小心地分离出仅由几片 2D 磁铁组成的层。

多伦多大学工程团队随后将磁片放入原子力显微镜中。在这个装置中，一个尖尖的探针被拖过磁片的顶部来测量摩擦力。该过程类似于将唱机的手写笔拖过黑胶唱片的表面。

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