北航化学学院林伟锋教授和以色列魏茨曼科学研究所分子化学和材料科学系博士后张宇最新在Chin Chem Lett上发表了综述文章，题目：Electrotunable interfacial friction: A brief review， doi: 10.1016/j.cclet.2024.110566. 本文探讨了电可调摩擦的新兴研究领域，回顾了电化学原子力显微镜和表面力平衡仪的实验成果，以及相关分子动力学模拟研究。此外，他们还探讨了此领域未来可能需要解决的理论和实验挑战。
控制表界面摩擦和降低摩擦能量耗散，对减少能源消耗，实现“双碳”目标具有重要意义。此文主要针对的是对电刺激对表界面摩擦力的调控，主要原因有以下两个：电调控摩擦具有实时、原位操纵摩擦力的潜力，并且外部电刺激相对容易施加和消除以实现可逆变化。由于表界面之间的润滑剂带有电荷或偶极结构，当外加电场时其摩擦力或者摩擦系数是可调控的。
此文综述了近年来电刺激控制界面摩擦的研究进展，所提出的研究的主要思想是使用外部电刺激来改变表面的物理化学性质。对于裸露的表面，电刺激可以改变其表面电荷、粗糙度等，从而控制摩擦。对于携带电荷或偶极子、束缚在表面或自由运动的润滑剂，外部电刺激可以改变其组成、构象等，从而调节界面摩擦。不同的尺度可以在不同的润滑条件下进行测量，从原子力显微镜和表面力平衡仪测试下的原子间、分子间和微米尺度的摩擦，到摩擦磨损仪中常见的流体动力和边界润滑混合润滑机制，并可以在不同的尺度上进行修改，以在限域条件下诱导电刺激。在大多数报道的研究中，作为实验结果分析和分子动力学模拟的重要参数，交叉间隙电场在某种程度上是缺失的。这种缺失可能是由于难以完全描述电势在间隙中的分布，而间隙中充满了具有不同介电常数的材料层。在这个研究领域还有很多工作要做。
【通讯作者】
林伟锋，北京航空航天大学化学学院教授/博士生导师，国家级青年人才，主要研究兴趣为生物润滑机理和高性能润滑材料制备。
