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    日前,美国能源部阿贡国家实验室的研究人员误打误撞,发现了二硫化钼与纳米金刚石之间的奇妙火花,二者反应可制得“永久牌”润滑剂。

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    2015年,阿贡国家实验室纳米科技部Anirudha Sumant及其同事首次通过石墨烯与纳米金刚石的结合,在工程规模上证明了超润滑(接近零摩擦),从而实现了固体润滑技术的突破。这种方法是革命性的,从那时起他的团队继续发展这项技术。

    最近,Sumant用二硫化钼取代了石墨烯,以观察其他二维材料的表现。他希望这一过程与石墨烯-纳米金刚石润滑剂所观察到的过程相似。然而,事实上他和博士后研究员DianaBerman在这种材料中看不到纳米金刚石,而是惊讶地发现了洋葱状碳球。真相是:二硫化钼分解成钼和硫,并与纳米金刚石反应,转化成洋葱状碳。

    阿贡实验室的研究团队意识到硫扩散正在增加纳米金刚石的应变,随后破坏它们并将它们转化为洋葱状碳。Sumant说,这是因祸得福,他们的努力也解开了另一个关于其他二维材料如何与纳米金刚石相互作用的秘密。

    这种新组合的摩擦比含氟聚合物的一些不粘涂层低10倍,这意味着更少的热量和较少的零件和设备的磨损。尽管这篇论文最近才发表在NatureCommunications(自然通讯)上,但阿贡实验室认为它已经具备产业化的可能,“尤其可以利用这种润滑剂制造之前不能生产的金属冲压件”。

    Sumant认为这种新型洋葱碳润滑剂的优势至少有三点:首先它更清洁,没有危险化学品废弃物;其次它不像普通润滑剂那样会出现灾难性的失效模式,它可以不断自我调整并长久持续;最后,虽然二硫化钼比石墨烯更贵一些,但它的用量更小,成本反而更低。


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