新發(fā)現(xiàn)或開(kāi)啟對(duì)納米摩擦理論的研究

【摘要】麻省理工學(xué)院（MIT）日前宣稱(chēng)，正在該校做訪(fǎng)問(wèn)研究的法國(guó)里昂大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，由不同材料做成的納米管，具有意想不到的性能差異，有的表現(xiàn)為光滑，有的則非常粘滯。

    麻省理工學(xué)院（MIT）日前宣稱(chēng)，正在該校做訪(fǎng)問(wèn)研究的法國(guó)里昂大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，由不同材料做成的納米管，具有意想不到的性能差異，有的表現(xiàn)為光滑，有的則非常粘滯。

    納米管的形狀是一個(gè)像吸管一樣的微型圓筒，直徑只有頭發(fā)絲的千分之一，可用于太陽(yáng)能電池、化學(xué)傳感器及強(qiáng)化復(fù)合材料等。目前納米管的重點(diǎn)研究對(duì)象是具有導(dǎo)電或半導(dǎo)電性能的碳納米管，但其他材料的納米管在結(jié)構(gòu)和性能上與之相似。

    研究人員在比較結(jié)構(gòu)非常相似的碳納米管（CNTs）與氮化硼納米管（BNNMTs）功能特性時(shí)發(fā)現(xiàn)，至少在一個(gè)關(guān)鍵特性方面（即摩擦性），這兩種納米管不僅不同，甚至完全相反，即碳納米管管壁異常光滑，幾乎沒(méi)有摩擦力，可以稱(chēng)之為超潤(rùn)滑；而氮化硼納米管則表現(xiàn)出非常高的摩擦力。

    實(shí)驗(yàn)的具體做法是，將納米管用兩個(gè)支點(diǎn)懸掛起來(lái)，然后用精確校準(zhǔn)的力度將其向兩邊拉動(dòng)。實(shí)際上，納米管像老式望遠(yuǎn)鏡一樣由一節(jié)節(jié)套在一起的管子組成，當(dāng)被外力拉動(dòng)時(shí)，它也像望遠(yuǎn)鏡那樣一節(jié)節(jié)地向外延伸，直至最終被拉斷。研究人員記錄下每拉出一節(jié)管子時(shí)拉力的大小。通過(guò)記錄的拉力數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)，拉伸碳納米管與氮化硼納米管所用力度完全不同。

    研究人員認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了未來(lái)對(duì)納米摩擦理論的研究，有利于促進(jìn)納米電子機(jī)械系統(tǒng)和設(shè)備的發(fā)展。

    該研究為MIT與法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心聯(lián)合研究項(xiàng)目，研究成果發(fā)表于近期出版的《自然材料學(xué)》雜志上。