根据经典的摩擦定律，固体接触的摩擦通常对法向载荷呈正相关。最近，我们观察到纳米级材料单粗糙接触存在例外。在这里，本文报道了在不同温度下微尺度单晶异质结中负摩擦系数的实验观察。结果表明，在加载和卸载过程中，石墨和白云母异质结界面均具有强大的负摩擦系数。分子动力学模拟表明，其潜在的机理是水分子在界面上的协同且非琐碎重分布，导致受限的亚纳米厚水膜具有更大的密度和更有序的结构。我们的结果有望应用于其他亲水性的范德华异质结。
Fig. 1. 石墨/云母异质结中的NFC。
Fig. 2. NFC在不同温度和速度的实验测量。
Fig. 3. 石墨/云母异质结经RH ~60%处理后的摩擦力实验测量。
Fig. 4. NFC的MD仿真结果。
Fig. 5. 实验测量石墨/WSe
2异质结的载荷相关摩擦。
相关研究成果于2020年由清华大学Ming Ma课题组，发表在Science Advances (DOI: 10.1126/sciadv.aaz6787)上。原文：Negative friction coefficient in microscale graphite/ mica layered heterojunctions。
摘自《石墨烯杂志》公众号：
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