马明，郑泉水

清华大学微纳米力学与多学科交叉创新研究中心|摩擦学国家重点实验室|清华大学机械工程系|清华大学工程力学系|深圳清华大学研究院超滑技术研究所

摩擦是一种常见的自然现象，也在人类生产生活中扮演着重要角色。当今工业化国家有高达约30%能源由摩擦而消耗掉，约80%机械部件失效因磨损造成。传统上，固体接触面的摩擦磨损无法避免，这严重制约了对许多关键技术（如微机电系统、航天器、高铁、计算机存储等）的设计和想象。如果能做到固体接触面近乎零摩擦零磨损，则第四次工业革命的很多领域都有很大潜力被革新。结构超滑技术正是这样一种可以让固体接触面摩擦几乎为零、磨损为零的底层技术。

图1.结构超滑技术应用展望

为了实现结构超滑，清华大学郑泉水院士课题组利用微加工技术刻蚀微米大小的“石墨岛”，并通过微探针解理石墨岛，形成超滑界面，从而制备处于结构超滑状态的石墨岛体系。目前，课题组除了对石墨岛体系结构超滑的各种性质进行了系统研究，也基于石墨岛技术，成功设计或开发出了一系列结构超滑颠覆性应用技术。例如，课题组研制出了可以高效能地将外界激励能量转化为电能，且尺寸微小、寿命极长的发电机的原型样机。再如，课题组设计出了具有很大调频范围、大谐振振幅、高灵敏度的谐振器。这些结构超滑应用技术分别解决了各自领域的痛点问题，具有革命性的应用潜力。

图2.结构超滑石墨岛技术