在大尺寸石墨樣品中實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)超潤(rùn)滑性是極具挑戰(zhàn)性的。在這里，我們展示了通過機(jī)械剝離和化學(xué)氣相沉積產(chǎn)生的兩個(gè)隨機(jī)堆疊的石墨烯層之間存在宏觀結(jié)構(gòu)超潤(rùn)滑性。通過測(cè)量應(yīng)變下拉曼峰的位移，我們估算了在室溫的超潤(rùn)滑狀態(tài)下（毫米尺度）的摩擦層間剪切應(yīng)力(ILSS)的數(shù)值。隨機(jī)的不相稱堆積、褶皺的存在以及由拉伸應(yīng)變差引起的石墨烯層間晶格常數(shù)的失配，被認(rèn)為是造成宏觀尺度上易發(fā)生剪切的原因。此外，分子動(dòng)力學(xué)模擬表明，對(duì)于ILSS顯著降低的不對(duì)稱手性剪切方向，粘滑行為不成立，從而支持了實(shí)驗(yàn)觀察。我們的結(jié)果為克服使用石墨烯獲得宏觀超潤(rùn)滑性的一些限制鋪平了道路。
Fig. 1 樣品表征和實(shí)驗(yàn)設(shè)置。
Fig. 2 二維峰值在張力作用下的位移
Fig. 3 應(yīng)變傳遞機(jī)制。
Fig. 4 界面和層間剪切應(yīng)力。
Fig. 5 CVD石墨烯-石墨烯樣品的剪切。
Fig. 6 層間剪切應(yīng)力的MD模擬。
研究成果于2020年由希臘化學(xué)工程科學(xué)研究院Costas Galiotis課題組，發(fā)表在Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-020-15446-y)上。原文：Tunable macroscale structural superlubricity in two-layer graphene via strain engineering
