控制摩擦并在許多情況下使摩擦最小化是歷史上一直追求的目標。從經典的Amontons-Coulomb定律到最近的納米級實驗，發現穩態摩擦是滑動界面的固有屬性，通常無法按需更改。在這項工作中，我們表明可以通過簡單的機械應變來可逆地調整石墨烯片上的摩擦力。特別地，通過施加拉伸應變（最高0.60％），我們能夠在懸浮的石墨烯上實現超潤滑狀態（摩擦系數接近0.001）。我們的原子模擬以及原子解析的摩擦圖像表明，面內應變有效地調節了石墨烯的柔韌性。因此，接觸界面的局部釘扎能力發生了變化，從而導致了異常的應變相關摩擦行為。這項工作表明，原子尺度結構的可變形性可以提供一個額外的通道來調節涉及結構柔性材料的接觸界面的摩擦。
Figure 1. （A）示意圖顯示了不同應變懸浮石墨烯的形貌和摩擦測量結果；（B）具有不同應變的加壓單層石墨烯氣泡的典型3D圖；（C）石墨烯氣泡的中心區域，具有變化應變的懸浮石墨烯的拉曼光譜；（D）在負載的石墨烯和懸浮的石墨烯上測得的摩擦力與法向力；（E）通過線性擬合D中的平均摩擦力與法向力曲線獲得的摩擦系數隨石墨烯應變的變化。
Figure 2. （A）在1.4 nN的正常載荷和30 nm/s的滑動速度下測得具有不同應變的石墨烯的原子尺度粘滑曲線；（B）能量耗散和峰值橫向力，（插圖）具有不同應變的懸浮石墨烯的粘合圖（比例尺，2μm。）
Figure 3. （A）石墨烯應變加載和摩擦力測試過程示意圖；（B）石墨烯表面摩擦系數隨應變的變化；（C）松弛石墨烯和探針針尖接觸狀態示意圖；（D）拉伸狀態下石墨烯和探針針尖接觸狀態的示意圖。
相關研究成果于2019年由清華大學航天航空學院李群仰教授、馮西橋教授與國家納米中心劉璐琦研究員、張忠研究員以及西安交通大學李蘇植教授合作完成，發表在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1907947116）上。原文：
Tuning friction to a superlubric state via in-plane straining。
