太空中，美國宇航局的火星探測器正對火星表面持續(xù)進(jìn)行調(diào)查；與此同時的地球上，也有研究人員為了減少外星探測器的磨損，在努力設(shè)計一種可用作“超級潤滑劑”的新型納米級金屬碳化物。

據(jù)悉，這種超級潤滑劑被命名為“MXenes”，來自密蘇里科技大學(xué)化學(xué)系和阿貢國家實驗室納米材料研究中心的科學(xué)家們是這種二維納米材料的發(fā)明者，Vadym Mochalin博士是這項研究的負(fù)責(zé)人。他表示，即使是在惡劣環(huán)境下，這種新材料也擁有比傳統(tǒng)的油基潤滑劑更好的性能。“這種超級潤滑材料在極端條件下依舊具有高級的抗磨和潤滑性能，類似于火星上的漫游者正經(jīng)歷的那樣。”

由于MXenes是具有特殊性能的金屬碳化物材料，因此同樣也具備導(dǎo)電性，使它們可適用于光電子、傳感和能量存儲應(yīng)用。在最近的材料分析中，Mochalin和他的研究小組進(jìn)行了一系列的測試，以試驗這些 MXenes 作為特定材料的固態(tài)潤滑劑的效果。

首先研究小組進(jìn)行了納米級的球-盤摩擦試驗，將碳化鈦MXene放置在涂有一層薄薄的二氧化硅層的硅襯底上；隨后，他們測試了MXene的耐磨能力，讓MXene在涂有碳的類金剛石鋼球上滑動。試驗表明，涂有二氧化硅的圓盤和鋼球之間的MXene界面在“超潤滑狀態(tài)”下產(chǎn)生了0.0067到0.0017的摩擦系數(shù)。

當(dāng)研究人員將石墨烯引入碳化鈦MXene時，得到了更好的試驗結(jié)果，在2021年3月出版的《今日材料進(jìn)展》上的相關(guān)文章中，研究人員這樣寫道：石墨烯的加入“進(jìn)一步減少了37.3%的摩擦和2倍的磨損”，而不影響MXene的超潤滑性能。

“這些結(jié)果為探索MXenes在各種摩擦學(xué)的應(yīng)用開辟了新的可能性，”Mochalin 博士和他的合作者寫道。“而且它不依賴于石油或煤炭等不可再生能源。”

來源：azom
粉體圈Coco編譯