前不久，《Nature》發(fā)布的《Sliding and healing of frictional interfaces that appear stationary》引發(fā)熱議，該研究成果提出了一個新概念——“界面隱形滑動”，為我們揭開了“靜止”摩擦界面背后的神秘面紗，在微觀尺度下，萬物皆在運動。那么，研究摩擦學到底能帶來什么價值？今天，小優(yōu)博士與大家一起探討。

何為摩擦學?

摩擦學是研究表面摩擦行為的學科，即研究相對運動或有相對運動趨勢的相互作用表面間的摩擦、潤滑和磨損，及其三者間相互關系的基礎理論和技術。其研究成果對工業(yè)技術革新、能源效率提升、材料壽命延長等具有深遠影響。

摩擦學是一門邊緣學科（指與兩種或兩種以上不同領域的知識體系有密切聯(lián)系，并借助它們的成果而發(fā)展起來的綜合性學科門類），學科分布以機械工程為核心，延伸至化學、材料科學、生物醫(yī)學工程與仿生學、能源與動力工程等交叉領域。因涉獵學科廣泛，研究摩擦磨損對于各行各業(yè)至關重要。摩擦學對各領域的影響

在制造業(yè)中，研究摩擦學可以降低損耗，延長設備壽命。摩擦導致機械部件磨損，占設備失效原因的70%以上。優(yōu)化摩擦可減少停機維護成本，提升生產(chǎn)效率。例如：汽車發(fā)動機會通過表面涂層的技術，來降低活塞環(huán)與缸體的摩擦，以此減少油耗；同時還能通過研究不同材料的耐磨性，從選材方面優(yōu)化摩擦。

在航天航空領域，研究摩擦學可以突破極端環(huán)境下的技術瓶頸，高速、高溫、高載荷工況對材料摩擦性能提出嚴苛要求，因此科研人員會研究熱障涂層使磨損率降低、研究超滑材料以保障極端條件下的器件性能等等。

在生物醫(yī)療領域，研究摩擦學可以提升植入體的安全性與舒適性。例如人工關節(jié)磨損產(chǎn)生的磨屑可能會引發(fā)炎癥，縮短植入體的壽命，因此可以研究不同材料的耐磨性，以優(yōu)化植入體壽命。

在微電子與精密制造領域，MEMS器件、芯片封裝等微納摩擦問題直接影響產(chǎn)品可靠性。例如硬盤磁頭表面的類金剛石保護層（厚度<2nm）可以將讀寫頭磨損壽命提升至10萬小時以上。該領域的研究一般要求納米級精度測量表面形貌，助力工藝優(yōu)化。

快速形貌測量，推動學科發(fā)展

優(yōu)可測白光干涉儀AM系列，搭載高速、大量程的納米壓電陶瓷，搭配230萬像素/500萬像素科研級相機，實現(xiàn)亞納米級精度測量摩擦磨損形貌，已幫助各行各業(yè)以及高校研究所取得突破性的科研成果。

哈爾濱工業(yè)大學先進焊接與連接國家重點實驗室、寧德時代21C 創(chuàng)新實驗室——《雙靶反應HiPIMS制備Ti / Si共摻雜類金剛石薄膜的微觀結構和高溫摩擦學性能》

FeCoCrNi器件摩擦磨損后的深度、面積、體積以及形貌分析

合金材料摩擦磨損后的深度以及形貌分析