日前，美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員誤打誤撞，發(fā)現(xiàn)了二硫化鉬與納米金剛石之間的奇妙火花，二者反應(yīng)可制得“永久牌”潤(rùn)滑劑。
2015年，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室納米科技部Anirudha Sumant及其同事首次通過(guò)石墨烯與納米金剛石的結(jié)合，在工程規(guī)模上證明了超潤(rùn)滑(接近零摩擦)，從而實(shí)現(xiàn)了固體潤(rùn)滑技術(shù)的突破。這種方法是革命性的，從那時(shí)起他的團(tuán)隊(duì)繼續(xù)發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)。
最近，Sumant用二硫化鉬取代了石墨烯，以觀察其他二維材料的表現(xiàn)。他希望這一過(guò)程與石墨烯-納米金剛石潤(rùn)滑劑所觀察到的過(guò)程相似。然而，事實(shí)上他和博士后研究員DianaBerman在這種材料中看不到納米金剛石，而是驚訝地發(fā)現(xiàn)了洋蔥狀碳球。真相是：二硫化鉬分解成鉬和硫,并與納米金剛石反應(yīng),轉(zhuǎn)化成洋蔥狀碳。
阿貢實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)意識(shí)到硫擴(kuò)散正在增加納米金剛石的應(yīng)變，隨后破壞它們并將它們轉(zhuǎn)化為洋蔥狀碳。Sumant說(shuō)，這是因禍得福，他們的努力也解開(kāi)了另一個(gè)關(guān)于其他二維材料如何與納米金剛石相互作用的秘密。
這種新組合的摩擦比含氟聚合物的一些不粘涂層低10倍，這意味著更少的熱量和較少的零件和設(shè)備的磨損。盡管這篇論文最近才發(fā)表在NatureCommunications（自然通訊）上，但阿貢實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為它已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化的可能，“尤其可以利用這種潤(rùn)滑劑制造之前不能生產(chǎn)的金屬?zèng)_壓件”。
Sumant認(rèn)為這種新型洋蔥碳潤(rùn)滑劑的優(yōu)勢(shì)至少有三點(diǎn)：首先它更清潔，沒(méi)有危險(xiǎn)化學(xué)品廢棄物；其次它不像普通潤(rùn)滑劑那樣會(huì)出現(xiàn)災(zāi)難性的失效模式，它可以不斷自我調(diào)整并長(zhǎng)久持續(xù)；最后，雖然二硫化鉬比石墨烯更貴一些，但它的用量更小，成本反而更低。
