根据《自然通讯》消息，英国贝尔法斯特女王大学的 Elton Santos 博士带领的国际研究团队发现石墨烯薄层具有超润滑特性（摩擦力几乎消失）。另外，他们还发现六方氮化硼薄膜（h-BN）与金刚石一样坚硬，但是比金刚石更柔韧、更便宜、更轻。研究结果表明 h-BN 薄膜是世界上最硬的绝缘体，并且由于其特性，可被用于制造柔韧且坚固的智能设备以及汽车用防划油漆。
图丨英国贝尔法斯特女王大学研究发现可用作汽车防划油漆的材料
Santos 博士解释，大多数情况下，液体（比如水或者油）表面是比较光滑的。光滑表面上摩擦力几乎为零时的状态被称为“超润滑”。石墨烯薄层具备超润滑特性，源自于其碳原子轨道。一般来说，为了产生摩擦力，一些原子轨道必须重叠并处于高温下，或者释放一些能量。
令人惊奇的是，研究发现石墨烯薄层不需要上述过程，它可以自发地另一薄层上滑行而不释放热量。也就是说，石墨烯薄层可以在不释放热量的情况下实现超润滑状态，仅有一些材料具备这样的特性，而石墨烯就是其中之一。这是他们的核心发现之一。
另外，另外，他们还发现，h-BN 薄膜的机械强度几乎与金刚石一样（根据杨氏模量的测量结果，如下图所示），这绝对称得上是开拓性的发现。它比金刚石更便宜、更柔韧、更轻。
图丨英国贝尔法斯特女王大学发现柔软材料——h-BN薄膜
Santos 博士表示，“我们的研究有一些潜在应用，可能要在 5-10 年后才能真正实现。但是短期内可以看到收益的是作为液体混合物的增强材料，比如用于制造油漆，使其更耐腐蚀，并可能用作汽车用防划油漆。”另外，该材料柔韧性较好，可用于制造电子设备和发动机，优点是摩擦小且不产生热量。
目前，有几家公司致力于将 h-BN 和石墨烯同时集成到 iPad 和智能手机等电子设备的样机中。这些公司还研究将 h-BN 与高分子材料结合在一起，提高强度，以实现在航空航天、运动产品以及土木工程等领域的创新应用。
Santos 博士说：“我们也一直在寻找其他二维晶体的组合，以实现类似应用。截至目前，石墨烯看起来是最好的选择，但是仍有待深入挖掘其它层状材料。从当下全球范围内掀起的二维层状材料研究热潮来看，其未来的发展将会是一片光明。”
文章来源：Deeptech深科技
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