不同材料納米管具有不同摩擦特性

　　麻省理工學院（MIT）日前宣稱，正在該校做訪問研究的法國里昂大學研究人員發現，由不同材料做成的納米管，具有意想不到的性能差異，有的表現為光滑，有的則非常粘滯。

　　 納米管的形狀是一個像吸管一樣的微型圓筒，直徑只有頭發絲的千分之一，可用于太陽能電池、化學傳感器及強化復合材料等。目前納米管的重點研究對象是具有導電或半導電性能的碳納米管，但其他材料的納米管在結構和性能上與之相似。

　　 研究人員在比較結構非常相似的碳納米管（CNTs）與氮化硼納米管（BNNMTs）功能特性時發現，至少在一個關鍵特性方面（即摩擦性），這兩種納米管不僅不同，甚至完全相反，即碳納米管管壁異常光滑，幾乎沒有摩擦力，可以稱之為超潤滑；而氮化硼納米管則表現出非常高的摩擦力。

　　 實驗的具體做法是，將納米管用兩個支點懸掛起來，然后用精確校準的力度將其向兩邊拉動。實際上，納米管像老式望遠鏡一樣由一節節套在一起的管子組成，當被外力拉動時，它也像望遠鏡那樣一節節地向外延伸，直至最終被拉斷。研究人員記錄下每拉出一節管子時拉力的大小。通過記錄的拉力數據，他們發現，拉伸碳納米管與氮化硼納米管所用力度完全不同。

　　 研究人員認為，這一發現開啟了未來對納米摩擦理論的研究，有利于促進納米電子機械系統和設備的發展。

　　 該研究為MIT與法國國家科學研究中心聯合研究項目，研究成果發表于近期出版的《自然材料學》雜志上。

　　 總編輯圈點

　　 摩擦力的計算公式，初中生都學過——摩擦系數乘以接觸力。實際上，這只是古典力學的一種實用簡化形式。直到現在，人們只能經驗性地羅列各種材料的摩擦系數，而沒有搞明白何以如此。因而越到微觀層面，科學家越無法預測摩擦力。納米器件看起來是宏觀器件的縮微版，但摩擦力可不是成比例縮小的。為什么碳納米管比氮化硼納米管光滑？這一簡單問題耐人尋味。后續研究或將催生新的洞見和應用。見微知著，其樂無窮。