[文章导读] 固体之间的摩擦是所有物理现象中最具挑战性的问题之一。几千年来人类一直在努力控制和减小摩擦（例如车轮和车轴之间的摩擦）。据统计，全世界约1/3的一次性能源由摩擦过程消耗；工业发达国家因摩擦磨损造成的损失高达GDP的5%-7%。现代制造领域呈现出超精密化和微型化趋势，由于比表面积的增大，界面摩擦成为一个决定性的因素。

固体之间的摩擦是所有物理现象中最具挑战性的问题之一。几千年来人类一直在努力控制和减小摩擦（例如车轮和车轴之间的摩擦）。据统计，全世界约1/3的一次性能源由摩擦过程消耗；工业发达国家因摩擦磨损造成的损失高达GDP的5%-7%。现代制造领域呈现出超精密化和微型化趋势，由于比表面积的增大，界面摩擦成为一个决定性的因素。

超润滑或称结构润滑是20世纪90年代早期由平野元久提出的由于晶体表面以非公度形式接触时，可能出现的界面摩擦和磨损几乎为零的现象。超润滑是解决摩擦磨损问题的根本途径，若能获得普遍应用，将是人类文明史上的一大进步。过去二十年中超润滑实验现象主要在微纳米力学尺度以及高真空条件下实现，并且被认为在大尺度下不存在该现象。这极大的限制了超润滑的实际应用。

微纳米力学（点击了解详情）中心的研究团队根据表面能驱动力和接触面积估算的摩擦剪应力上界（0.02－0.04MPa）远远小于目前公认的超润滑摩擦剪应力（0.1－1.0MPa）。当有意识的利用微机械臂旋转移出的石墨岛顶层，他们发现在特定的角度下，自回复现象完全消失。这些自锁角度成6次面内对称，和石墨的面内晶格对称性完全吻合。实验而且证实在自锁情况下，摩擦剪应力极限提高了3个量级（约为0.1GPa）。

这说明石墨岛的自缩回现象是超润滑的直接体现，清楚地展现了微纳米力学尺度的超润滑可以出现。特别值得注意的是该超润滑现象可以在大气环境中实现，并且具有极好的重复性。

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