实现范德华（vdW）纳米粉末的宏观超润滑性特别具有挑战性，因为在摩擦前难以形成有序结，并且多个纳米尺寸结之间摩擦引起的复杂接触重构。

在这里，中科院兰州化物所Junyan Zhang，Yongfu Wang报道了一种通过石墨烯边缘氧（GEO）掺入实现 vdW 纳米粉末到异质结转换的简便方法。

文章要点

1）GEO有效削弱了vdW纳米粉末的面外边缘-边缘和面内平面-边缘状态，导致磨球上纳米级同质结和异质结的共存结构。当在类金刚石碳表面上滑动时，球支撑结构通过无数纳米级结之间的异质结到同质结的转变来控制宏观超润滑性。

2）此外，该转变指导了超润滑性的可调设计，在较宽的负载、速度和温度（-200~300 ℃）范围内实现超润滑性（μ~0.005）。

3）原子模拟揭示了 vdW 纳米粉末向异质结的 GEO 增强转化，并证明了异质结到同质结转变的超润滑机制。该研究结果对于结构超润滑的宏观放大和工程应用具有重要意义。

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Xing Yang, et al, Tunable, wide-temperature and macroscale superlubricity enabled by nanoscale van der Waals heterojunction-to-homojunction transformation, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202303580.

https://doi.org/10.1002/adma.202303580