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超滑（Superlubricity）技術(shù)具有超低摩擦系數(shù)和近零磨損率等優(yōu)異特性，能夠最大化減少摩擦過(guò)程中的能量損耗和材料磨損，成為近年來(lái)摩擦學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。目前，液體超滑研究主要集中在較低的應(yīng)用載荷和轉(zhuǎn)速范圍，運(yùn)動(dòng)形式和摩擦副的選擇有限。為了推動(dòng)液體超滑技術(shù)的工程化應(yīng)用，需要開(kāi)發(fā)新型液體超滑體系，提高其承載能力和運(yùn)轉(zhuǎn)速度域，拓展接觸界面間的運(yùn)動(dòng)形式，實(shí)現(xiàn)宏觀大尺度和苛刻條件下的液體超滑。

近日，中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所先進(jìn)潤(rùn)滑與防護(hù)材料研究發(fā)展中心馮大鵬研究員團(tuán)隊(duì)從液體超滑的本質(zhì)因素出發(fā)，利用質(zhì)子型離子液體在多元醇水溶液體系中的水合離子化作用以及羥基化氮化硼納米片（HO-BNNs）表面拋光、自修復(fù)作用，首次實(shí)現(xiàn)了高應(yīng)用載荷（> 196 N）、高轉(zhuǎn)速（> 0.557 m/s）、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接觸形式下鋼/鋼界面間的宏觀液體超滑，摩擦系數(shù)低至0.004（圖1）。該超滑體系具有優(yōu)異的耐腐蝕性，可拓展至其他多元醇水溶液體系。

研究人員通過(guò)階段性實(shí)驗(yàn)揭示了超滑行為實(shí)現(xiàn)過(guò)程中潤(rùn)滑狀態(tài)的演變趨勢(shì)，即從邊界潤(rùn)滑到混合潤(rùn)滑狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。通過(guò)對(duì)摩擦試驗(yàn)后摩擦膜、磨屑表面形貌和特征元素的組成進(jìn)行分析，在理論計(jì)算超滑體系中金屬基底、陰陽(yáng)離子、水、乙二醇和HO-BNNs等不同分子間相互作用的基礎(chǔ)上，揭示了其宏觀超滑機(jī)理，即基于離子液體的強(qiáng)吸附作用，在金屬摩擦副基底形成了穩(wěn)定的吸附層，跑和期分散了摩擦副之間的接觸應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)了超滑。