在高湿度环境中实现固体超润滑具有重要的实际意义，但由于水和伴随的氧化作用在固体表面上的复杂物理化学作用，如今仍具有挑战性。

近日，清华大学深圳研究生院Ming Ma，中科院兰州化物所Yongfu Wang报道了一种简单的方法，可以在 2-80% 的湿度范围内实现对湿度不敏感的固体超润滑（摩擦系数 0.0035），而不会出现可检测到的磨损和磨合。

文章要点

1）受结构超润滑概念的启发，这是在金覆盖的微尺度石墨薄片和石墨烯纳米薄片覆盖的无氢无定形碳 (GNC a-C) 之间实现的。这种 GNC a-C 表现出降低的水分子钉扎效应和弱氧化，即使表面暴露在空气中 365 天后仍表现出稳定的结构超润滑性。

2）这种设计的可制造性使得结构超润滑的宏观放大成为可能，实现了从 4 μm × 4 μm 接触到 3 mm 球支撑接触的飞跃，涉及多种材料。

研究结果为在环境条件下宏观应用结构超润滑提供了一种策略

参考文献

Li, R., Yang, X., Li, J. et al. Macroscale, humidity-insensitive, and stable structural superlubricity achieved with hydrogen-free graphene nanoflakes. Nat Commun 15, 9197 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-53462-4

https://doi.org/10.1038/s41467-024-53462-4