自超润滑是一种备受期待的现象,即某些固体对在没有润滑剂的情况下接触时,磨损为零,静摩擦和摩擦系数 (CoF) 几乎为零。我们首次在实验中观察到了微尺度单晶石墨薄片与纳米级粗糙金基底接触时的自超润滑现象,当施加的法向压力超过临界阈值时,即可实现这种现象。理论分析表明,基底粗糙度会阻碍低压下的完全接触,但增加压力会引发向完全接触的转变,从而实现自超润滑。我们为这种临界压力建立了一个无量纲标准,并通过观察石墨和原子级光滑蓝宝石基底之间的自超润滑性进一步验证了这一点,而无需额外的压力。这一突破为下一代微系统(如微/纳米级发电机、电机、振荡器、传感器等)引入了一种变革性原理,可在 6G 通信、人形机器人和无人机等应用中降低功耗并延长使用寿命。
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