“结构超润滑性”是现代摩擦学中的一个重要的基本现象，在机械工程中有望大大降低摩擦力，但目前的实验仅限于纳米和微米尺度。

近日，中科院兰州化物所吉利研究员，李红轩研究员，陈建敏研究员报道了一种将基于无限微观接触的结构超润滑态扩展为大尺度超润滑态的新原理。

文章要点

1）首先，利用工程钢表面固有的或结构精致的微凸体，将宏观表面接触划分为微观点接触。在每个微尺度的点接触处，精心设计和进行预磨合期，形成层状材料的有序逐层滑移结构，并将非均相的共价/离子或离子/离子2D材料结合起来，阻断层状滑移界面的强化学相互作用，获得无公度接触，从而满足结构超润滑性的前提条件。

2）然后，将所获得的每个微观接触点的结构超润滑性扩展为大尺度超润滑性，从而获得稳健的大尺度超润滑性。特别是，在激光毛化钢基体上喷涂的非均相石墨烯/MoS₂二元涂层具有很强的宏观超润滑性。此外，在高接触应力下(1.37 GPa)，宏观超润滑状态还可以扩展到几种通用的非均质2D材料。

3）最后，从结构超润滑性的角度出发，研究人员提出了在实验室实现强健的大尺度超润滑性的通用原则，这对“结构超润滑性”这一新概念在工业上的应用具有重要意义。

Panpan Li, et al, Toward Robust Macroscale Superlubricity on Engineering Steel Substrate, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202002039

https://doi.org/10.1002/adma.202002039