太空中，美國宇航局的火星探測器正對火星表面持續進行調查；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，在努力設計一種可用作“超級潤滑劑”的新型納米級金屬碳化物。

據悉，這種超級潤滑劑被命名為“MXenes”，來自密蘇里科技大學化學系和阿貢國家實驗室納米材料研究中心的科學家們是這種二維納米材料的發明者，Vadym Mochalin博士是這項研究的負責人。他表示，即使是在惡劣環境下，這種新材料也擁有比傳統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，因此同樣也具備導電性，使它們可適用于光電子、傳感和能量存儲應用。在最近的材料分析中，Mochalin和他的研究小組進行了一系列的測試，以試驗這些 MXenes 作為特定材料的固態潤滑劑的效果。

首先研究小組進行了納米級的球-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”下產生了0.0067到0.0017的摩擦系數。

當研究人員將石墨烯引入碳化鈦MXene時，得到了更好的試驗結果，在2021年3月出版的《今日材料進展》上的相關文章中，研究人員這樣寫道：石墨烯的加入“進一步減少了37.3%的摩擦和2倍的磨損”，而不影響MXene的超潤滑性能。

“這些結果為探索MXenes在各種摩擦學的應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