研究人员) MANABE Kengo,高级研究员、NORIKANE Yasuo,先进电子与光子学研究所分子组装组组长、NAKANO Miki,先进制造研究所摩擦学组高级研究员
- 开发可保留植物油和水的表面技术
- 滑动过程中水自主移动到最佳位置,即使少量的水也能实现超润滑
- 超润滑表面将有助于降低成本和能源损失,同时对环境影响较小

超润滑表面示意图(左)和摩擦后表面观察结果(右)。将水置于涂在疏水亲油处理材料表面的油酸上获得的表面。
界面摩擦是汽车和工业设备等损坏、劣化和能量损失的原因。建立低摩擦技术是一个重要的研发主题,因为它可以大幅提高能源利用效率,从而有望有效减少二氧化碳2排放。传统上使用大量润滑油或诸如石墨烯之类的昂贵润滑剂来获得低摩擦表面,特别是摩擦系数为001或更小的超润滑状态。然而,由于环境和成本问题,其适用性受到限制。此外,水和乙醇等对环境影响较小的润滑液也受到关注,特别是水基润滑液由于资源丰富且成本低廉而被认为很有前景。然而,低粘度使其难以在界面处保留流体并形成足够厚度的液膜,因此以少量获得稳定的低摩擦性能一直是一个挑战。
AIST 研究人员实现了摩擦系数为 001 或更小的超润滑表面。通过将植物油的成分油酸涂在经过疏水亲油处理的材料表面上,并在该油表面上放置水,形成了保留多种润滑液的表面。
传统上通过使用大量润滑油或昂贵的润滑剂(例如石墨烯)来减少摩擦。然而,所开发的技术只需将植物油薄薄地铺在经过疏水亲油处理的材料表面和少量的水即可实现超润滑状态。该技术只需在需要低摩擦的现场设备接触处的润滑油膜上加水,即可实现低成本且对环境影响小的超润滑流体表面。因此,应用预计将有助于减少二氧化碳2通过减少摩擦造成的能量损失并促进汽车和工业设备等能源的有效利用来减少排放