近日，中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤(rùn)滑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室材料表面與界面研究團(tuán)隊(duì)受水黽在水面運(yùn)動(dòng)具備高速、低摩擦、低阻力特性的啟發(fā)，構(gòu)建了一種具有有限潤(rùn)濕區(qū)域的特殊浸潤(rùn)界面，并利用納米摩擦儀搭建了一種基于固-液-氣-固多相復(fù)合摩擦系統(tǒng)，研究了基本摩擦學(xué)性能與潤(rùn)滑介質(zhì)、特殊潤(rùn)濕性和摩擦學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系。相關(guān)研究成果以

Super-wetting interfaces as multiphase composite prototype for ultra-low friction為題發(fā)表在Green Chemistry上。

該工作以超疏水材料作為摩擦副，親水材料作為對(duì)偶，通過(guò)親水材料對(duì)水的黏附錨固出一個(gè)穩(wěn)定的水膜。在超疏水表面，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中固液界面摩擦力主要受接觸角滯后力和液體黏性阻力(內(nèi)摩擦力)的影響?；诖罱ǖ哪Σ馏w系，通過(guò)改變注入水的體積，研究了摩擦系數(shù)隨液體體積的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)采用40μL去離子水時(shí)具有最低的動(dòng)摩擦系數(shù)（μ=0.005）。通過(guò)改變接觸應(yīng)力和頻率，揭示了摩擦系數(shù)隨接觸應(yīng)力和滑移頻率的變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了255 Pa的最大接觸應(yīng)力和0.002的最小摩擦系數(shù)，且在不同的邊界滑移速度下均獲得了超低的摩擦系數(shù)。

研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)筑的超低摩擦體系在較長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)（~5000 s）具有動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，將潤(rùn)滑組分由水替換為離子液體后仍可實(shí)現(xiàn)較低的摩擦系數(shù)。