二硫化鉬與納米金剛石碰撞 可制“永久牌”潤滑劑

日前，美國能源部阿貢國家實驗室的研究人員誤打誤撞，發現了二硫化鉬與納米金剛石之間的奇妙火花，二者反應可制得“永久牌”潤滑劑。

2015年，阿貢國家實驗室納米科技部Anirudha Sumant及其同事首次通過石墨烯與納米金剛石的結合，在工程規模上證明了超潤滑(接近零摩擦)，從而實現了固體潤滑技術的突破。這種方法是革命性的，從那時起他的團隊繼續發展這項技術。

最近，Sumant用二硫化鉬取代了石墨烯，以觀察其他二維材料的表現。他希望這一過程與石墨烯-納米金剛石潤滑劑所觀察到的過程相似。然而，事實上他和博士後研究員DianaBerman在這種材料中看不到納米金剛石，而是驚訝地發現了洋蔥狀碳球。真相是：二硫化鉬分解成鉬和硫,並與納米金剛石反應,轉化成洋蔥狀碳。

阿貢實驗室的研究團隊意識到硫擴散正在增加納米金剛石的應變，隨後破壞它們並將它們轉化為洋蔥狀碳。Sumant說，這是因禍得福，他們的努力也解開了另一個關於其他二維材料如何與納米金剛石相互作用的秘密。

這種新組合的摩擦比含氟聚合物的一些不粘塗層低10倍，這意味著更少的熱量和較少的零件和設備的磨損。儘管這篇論文最近才發表在NatureCommunications（自然通訊）上，但阿貢實驗室認為它已經具備產業化的可能，“尤其可以利用這種潤滑劑製造之前不能生產的金屬衝壓件”。

Sumant認為這種新型洋蔥碳潤滑劑的優勢至少有三點：首先它更清潔，沒有危險化學品廢棄物；其次它不像普通潤滑劑那樣會出現災難性的失效模式，它可以不斷自我調整並長久持續；最後，雖然二硫化鉬比石墨烯更貴一些，但它的用量更小，成本反而更低。

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