摩擦在許多科學(xué)和工程應(yīng)用中起著關(guān)鍵的作用，尤其當(dāng)系統(tǒng)的特征尺寸縮小到微納米尺度時(shí)，急劇增加的比表面積通常會(huì)使得摩擦成為瓶頸問題。然而，摩擦涉及表面粗糙度、表面粘附、表面化學(xué)以及接觸固體的變形，是一個(gè)復(fù)雜的非平衡態(tài)過程。因此，盡管人們對(duì)摩擦的研究可以追溯到15世紀(jì)，但摩擦問題依然是國際前沿研究中的難點(diǎn)和焦點(diǎn)。

12月26日，Nature Communications（《自然·通訊》）在線發(fā)表了我校土木建筑工程學(xué)院劉澤教授課題組在金屬成型微制造及其界面摩擦效應(yīng)的最新研究成果。該成果提出了一種解耦和量化表面粘附及接觸固體的變形對(duì)固-固界面摩擦影響規(guī)律的方法，并通過簡(jiǎn)單調(diào)控表面潤(rùn)濕性，實(shí)現(xiàn)了金屬在納米通道中蠕變流速數(shù)量級(jí)的提升。

論文題目為“Observation of enhanced nanoscale creep flow of crystalline metals enabled by controlling surface wettability”，土木建筑工程學(xué)院博士生向俊庠為論文第一作者，劉澤教授為論文通訊作者，武漢大學(xué)為唯一署名與通訊單位。該工作得到國家自然科學(xué)基金和湖北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。

該工作基于劉澤教授課題組此前發(fā)明的納米模塑技術(shù)（Nature Communications, 8, 14910, 2017），通過對(duì)比不同溫度和壓力條件下，金屬在具有不同表面潤(rùn)濕性的納米通道中的蠕變流速（圖1a），發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)金屬處于擴(kuò)散主導(dǎo)的變形溫度區(qū)間，且邊界滑移處于激活態(tài)時(shí)，低粘附納米通道中金屬蠕變流速才會(huì)發(fā)生數(shù)量級(jí)的提升（圖1b）；進(jìn)一步研究表明，盡管受金屬晶體結(jié)構(gòu)的調(diào)制，但上述結(jié)論在所考察的金屬中具有普適性（圖1c）。

該工作不僅加深了對(duì)金屬塑性與摩擦學(xué)的基本機(jī)制的理解，為摩擦學(xué)研究提供了一種新的技術(shù)手段和方法，還為金屬成型微制造的高效率提供了切實(shí)可行的解決方案。（來源：武漢大學(xué)）