生活中，摩擦現象無處不在。國際頂級學術期刊《自然》雜志，于2016年11月24日發表了西安交通大學最新的研究成果，該文章揭示了主導二維材料石墨烯的摩擦行為的機理，將我國在該領域的研究推向國際前沿水平。近日，該論文的第一作者，目前正在德國開展研究工作的西安交通大學金屬材料強度國家重點實驗室的李蘇植博士，在線接受了記者的采訪，講述了關于該研究的始末。
　　科學研究是個不斷發現的過程。自2004年首次被制備以來，以石墨烯為代表的二維材料因其獨特的電、磁、熱、力學等性質，成為學術界研究的熱點。而對石墨烯的摩擦測試發現，它的摩擦行為也非常奇特，與石墨有明顯的不同。石墨烯的奇特摩擦行為引起人們對其內在物理機制的廣泛關注和討論。在美國麻省理工大學李巨教授的指導下，李蘇植與清華大學、美國賓夕法尼亞大學等幾所著名學府的相關教授展開合作研究，最終對主導石墨烯摩擦行為的內在機制給予了細致而深入的解釋。 　　“我們的研究手段并不是傳統的實驗測試，而是最近二三十年新興的一種新的研究方法——計算機模擬技術。通過構建相應的模型再現實驗的重要細節，可以深入地理解實驗結果并對實驗現象給予一個合理的解釋。”李蘇植告訴記者，正是因為“工具”上的創新，主導二維材料摩擦行為機制的研究很快取得進展。
　　通過原子模擬，該合作研究團隊首次重現了石墨烯摩擦行為的所有核心現象，并提出了二維材料可能存在的一種全新的摩擦演化及調控機制。新的研究表明：在接觸摩擦過程中，石墨烯由于層數不同，確實會引起表面變形能力的差異，進而影響真實的接觸面積；但這種單純的褶皺效應對界面摩擦力的影響在部分情況下很可能十分有限。
　　如果把石墨看作一本書，那么石墨烯就是其中的一頁，在滑動過程中，薄薄的石墨烯很容易形成褶皺，并可隨時調整幾何構型以適應外界接觸環境的變化。正是這種特殊的調控能力，使得石墨烯在摩擦中具有奇特的演化效應以及層數依賴性?；诖藱C理，研究團隊還提出并論證了通過對二維材料施加可控變形來實現對表面摩擦行為大范圍調控的新思路。
　　團隊成員西安交通大學教授丁向東表示，基礎研究的性質決定了這項研究無法迅速產生效益，但它的影響深遠。他解釋說，這篇文章發現傳統摩擦理論在二維材料中應用的局限性，完善并擴展了主導二維材料的摩擦機制。同時，進一步提出了一種通過二維材料幾何構型來調控摩擦行為的思路，對光學、電學等其他方面的研究也有重要啟示作用。在實際應用方面，作為新一代的固體潤滑劑，石墨烯在諸多方面都表現出優于傳統材料的特性，當前的工作有望作為理論依據，進一步指導石墨烯作為納米固態潤滑材料在實際中的應用。
　　《自然》雜志在同期的“新聞與評論”專欄發表了專題評述，對文章給予積極評價：“該工作不僅揭示了石墨烯奇特摩擦行為的來源，而且引發了對摩擦機理在諸多層面上的探索，同時也為人們以一種可控的方式來研究復雜體系的摩擦強化行為提供了可能性。”