结构超润滑是两个接触的固体表面之间几乎为零摩擦且无磨损的状态。但由于石墨片的边缘缺陷，这种状态有一定的失效概率。

在这里，清华大学Quanshui Zheng，Ming Ma在环境条件下在微米级石墨薄片和纳米结构硅表面之间实现了稳健的结构超润滑状态。

文章要点

1）研究发现摩擦力始终小于 1 μN，微分摩擦系数约为 10−4，没有明显的磨损。这归因于石墨片在集中力作用下纳米结构表面上的边缘翘曲，这消除了石墨片与基板之间的边缘相互作用。

2）这项研究不仅挑战了摩擦学和结构超润滑性的传统理解，即较粗糙的表面会导致更高的摩擦并导致磨损，从而降低粗糙度要求，而且还证明了具有单晶表面的石墨片不会与边缘接触在大气条件下，基材可以与任何非范德瓦尔斯材料始终如一地实现稳健的结构超润滑状态。

3）此外，该研究提供了一种通用的表面改性方法，使结构超润滑技术在大气环境中得到广泛应用。

参考文献

Huang, X., Li, T., Wang, J. et al. Robust microscale structural superlubricity between graphite and nanostructured surface. Nat Commun 14, 2931 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41467-023-38680-6