清華大學(xué)首次發(fā)明宏觀標(biāo)準(zhǔn)超光滑存在 - 清華大學(xué)消息網(wǎng)

2014-06-21 20:59 來(lái)源：http://www.elinglong.com/ 閱讀：次

永不停滯的機(jī)械表、永不磨損的軸承不再遙遠(yuǎn)

　　在試驗(yàn)中，研討職員察看到，厘米級(jí)長(zhǎng)度的碳納米管內(nèi)外壁之間可以產(chǎn)生疾速的絕對(duì)滑動(dòng)，并且丈量出管壁間的超低摩擦力，從而證實(shí)了超光滑景象。有趣的是，這種摩擦力與碳納米管的長(zhǎng)度不關(guān)聯(lián)，即無(wú)論多長(zhǎng)的碳納米管，其內(nèi)層都能夠被容易地抽出來(lái)。

　　值得一提的是，他們還發(fā)明，在兩端發(fā)生斷裂的碳納米管外壁上負(fù)載一些納米片狀構(gòu)造,清華總裁培訓(xùn)課程，就可以天然構(gòu)成一個(gè)“微型風(fēng)車(chē)”，微微吹一口吻，就能高速運(yùn)行，這也間接證明了超潤(rùn)滑現(xiàn)象。

　　解決摩擦磨損問(wèn)題的“良方”就是實(shí)現(xiàn)超潤(rùn)滑。超潤(rùn)滑真的存在嗎？從前20年，很多迷信實(shí)驗(yàn)證明，它只在特別的微納米尺度且大多數(shù)在超高真空條件下實(shí)現(xiàn)，但這離實(shí)際利用很遠(yuǎn)。科學(xué)家們一度認(rèn)為，在宏觀尺度下實(shí)現(xiàn)超潤(rùn)滑簡(jiǎn)直不可能。

　　世界有名摩擦實(shí)踐專家、以色列特拉維夫大學(xué)的Michael Urbakh傳授以為，這項(xiàng)工作“以其里程碑式的新奇發(fā)現(xiàn)，斷定無(wú)疑地證明了宏觀尺度超潤(rùn)滑的存在，毫無(wú)疑難，這是第一次視察到從微觀到宏觀尺度下如斯低的摩擦力。”

　　研究人員首先制造出堪稱“完善”的碳納米管，并且證明碳納米管在長(zhǎng)達(dá)數(shù)厘米的范疇內(nèi)沒(méi)有任何缺點(diǎn)。然而碳納米管的直徑僅為多少納米，約為頭發(fā)絲的萬(wàn)分之一，長(zhǎng)度卻可以到達(dá)數(shù)厘米，要想精準(zhǔn)地測(cè)量?jī)?nèi)管和外管之間的相對(duì)活動(dòng)十分艱苦。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種新鮮的標(biāo)志措施，他們?cè)谔技{米管的名義負(fù)載良多二氧化鈦納米顆粒，這種顆粒能散射可見(jiàn)光，通過(guò)觀測(cè)這些納米顆粒之間的間距變更，就可以獲取碳納米管內(nèi)外管層之間的相對(duì)滑動(dòng)信息。

　　近日，清華大學(xué)魏飛教學(xué)率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布，在世界上首次檢測(cè)到大氣環(huán)境中宏觀標(biāo)準(zhǔn)的超潤(rùn)滑現(xiàn)象，這為人類今后戰(zhàn)勝摩擦現(xiàn)象帶來(lái)了一線曙光——一旦制作出超潤(rùn)滑的材料跟器件，上一次發(fā)條就永不結(jié)束的機(jī)械表、永不磨損的軸承都不再遙遠(yuǎn)。

　　有數(shù)據(jù)顯示，全世界約三分之一至二分之一的一次性能源在摩掠過(guò)程中耗費(fèi)，產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)度因摩擦磨損造成的喪失占到GDP的5%到7%。在微納米尺度內(nèi)，跟著材料單位體積上的表面積急劇增大，界面摩擦成為制約器件機(jī)能和壽命的要害因素。

清華大學(xué)首次發(fā)現(xiàn)宏觀尺度超潤(rùn)滑存在

起源：北京日?qǐng)?bào) 2013-11-20 任敏

　　魏飛說(shuō)：“咱們?yōu)閷?shí)現(xiàn)超潤(rùn)滑供給了幻想模型，其余資料只有滿意這三個(gè)前提，也一樣可以實(shí)現(xiàn)超潤(rùn)滑，今后納米器件范疇大有可為。”

　　10年間，清華大學(xué)化學(xué)工程系教授魏飛帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在碳納米管方面做了大批研究。他們發(fā)現(xiàn)，碳納米管相鄰的兩層管壁之間可發(fā)生大尺度的相對(duì)滑動(dòng)，這是研究超潤(rùn)滑的理想材料。隨后，他們結(jié)合清華大學(xué)微納米力學(xué)與多學(xué)科穿插翻新研究核心與北京大學(xué)信息學(xué)院發(fā)展實(shí)驗(yàn)。