不同材料纳米管具有不同摩擦特性
麻省理工学院（MIT）日前宣称，正在该校做访问研究的法国里昂大学研究人员发现，由不同材料做成的纳米管，具有意想不到的性能差异，有的表现为光滑，有的则非常粘滞。
纳米管的形状是一个像吸管一样的微型圆筒，直径只有头发丝的千分之一，可用于太阳能电池、化学传感器及强化复合材料等。目前纳米管的重点研究对象是具有导电或半导电性能的碳纳米管，但其他材料的纳米管在结构和性能上与之相似。
研究人员在比较结构非常相似的碳纳米管（CNTs）与氮化硼纳米管（BNNMTs）功能特性时发现，至少在一个关键特性方面（即摩擦性），这两种纳米管不仅不同，甚至完全相反，即碳纳米管管壁异常光滑，几乎没有摩擦力，可以称之为超润滑；而氮化硼纳米管则表现出非常高的摩擦力。
实验的具体做法是，将纳米管用两个支点悬挂起来，然后用精确校准的力度将其向两边拉动。实际上，纳米管像老式望远镜一样由一节节套在一起的管子组成，当被外力拉动时，它也像望远镜那样一节节地向外延伸，直至最终被拉断。研究人员记录下每拉出一节管子时拉力的大小。通过记录的拉力数据，他们发现，拉伸碳纳米管与氮化硼纳米管所用力度完全不同。
研究人员认为，这一发现开启了未来对纳米摩擦理论的研究，有利于促进纳米电子机械系统和设备的发展。
该研究为MIT与法国国家科学研究中心联合研究项目，研究成果发表于近期出版的《自然材料学》杂志上。
总编辑圈点
摩擦力的计算公式，初中生都学过——摩擦系数乘以接触力。实际上，这只是古典力学的一种实用简化形式。直到现在，人们只能经验性地罗列各种材料的摩擦系数，而没有搞明白何以如此。因而越到微观层面，科学家越无法预测摩擦力。纳米器件看起来是宏观器件的缩微版，但摩擦力可不是成比例缩小的。为什么碳纳米管比氮化硼纳米管光滑？这一简单问题耐人寻味。后续研究或将催生新的洞见和应用。见微知著，其乐无穷。
