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   11月3日，國(guó)際納米領(lǐng)域權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然—納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)發(fā)表了題為《Superlubricity in Centimetres-Long Double-Walled Carbon Nanotubes under Ambient Conditions》 （大氣環(huán)境下厘米級(jí)長(zhǎng)度雙壁碳納米管上的超潤(rùn)滑）的文章。該工作由清華大學(xué)化工系魏飛團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)微納米力學(xué)與多學(xué)科交叉創(chuàng)新研究中心及北京大學(xué)信息學(xué)院合作完成。這是世界首次報(bào)道的大氣環(huán)境下厘米以上長(zhǎng)度碳納米管管層間的超潤(rùn)滑現(xiàn)象，所實(shí)現(xiàn)的超潤(rùn)滑尺度比以前報(bào)道的最高值高出3個(gè)數(shù)量級(jí)，且摩擦剪切強(qiáng)度比以前報(bào)道的最低值降低了4個(gè)數(shù)量級(jí)。《自然—納米技術(shù)》同期刊出了專題評(píng)論文章，邀請(qǐng)世界著名摩擦理論專家、以色列特拉維夫大學(xué)教授Michael Urbakh對(duì)這一重大發(fā)現(xiàn)發(fā)表評(píng)論。

   摩擦現(xiàn)象一直是人類面臨的最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。全世界約1/3至1/2的一次性能源由摩擦過(guò)程消耗，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家因摩擦磨損造成的損失可達(dá)GDP的5%-7%。而微觀尺度上材料比表面積增大，使摩擦現(xiàn)象更加顯著。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展，當(dāng)系統(tǒng)尺寸縮小到微納米尺度時(shí)，界面摩擦成為制約器件性能和壽命的關(guān)鍵因素。解決摩擦磨損問(wèn)題的根本途徑是實(shí)現(xiàn)固體界面之間的極低摩擦甚至零摩擦，即超潤(rùn)滑(也稱結(jié)構(gòu)潤(rùn)滑)。超潤(rùn)滑是指當(dāng)晶體表面以非公度形式接觸時(shí)，有可能出現(xiàn)界面摩擦和磨損幾乎為零的現(xiàn)象。過(guò)去二十年中發(fā)現(xiàn)的超潤(rùn)滑現(xiàn)象主要集中在納米尺度和高真空條件下。實(shí)現(xiàn)宏觀尺度上的超潤(rùn)滑要求固體表面具有超高的模量，及在宏觀尺度上原子級(jí)平整，無(wú)缺陷與位錯(cuò)，如此苛刻的條件使得人們普遍認(rèn)為大尺度下幾乎不可能實(shí)現(xiàn)超潤(rùn)滑。

   魏飛團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)十余年攻關(guān)，成功制得半米長(zhǎng)的碳納米管，且證明了碳納米管在長(zhǎng)達(dá)數(shù)厘米的范圍內(nèi)無(wú)任何缺陷（多次發(fā)表在Adv. Mater.、ACS Nano、Chem Mater.等期刊上），為研究宏觀尺度超潤(rùn)滑提供了理想材料。為此，他們還發(fā)展了單根碳納米管的納米顆粒標(biāo)記技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)環(huán)境及掃描電鏡下對(duì)大尺度單根碳納米管的定位與操縱（《自然-通訊》(Nature Commun., 2013, 4, 1727)），并在世界上首次用實(shí)驗(yàn)手段證明了大氣環(huán)境下的宏觀尺度超潤(rùn)滑現(xiàn)象，為下一代全碳電子器件構(gòu)筑、超潤(rùn)滑機(jī)械開(kāi)發(fā)以及超高速微納米機(jī)械、 電子器件制備提供了基礎(chǔ)。

   該系列研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的持續(xù)支持（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：20606020、20736004、 20736007、51372132 及 60925003)。