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“超潤(rùn)滑”冰被首次發(fā)現(xiàn),！這款國(guó)產(chǎn)儀器立功了
2024年06月14日 13:54:37
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：4354
近日,，一項(xiàng)關(guān)于二維水傳輸結(jié)構(gòu)超潤(rùn)滑性的研究，通過(guò)使用掃描探針顯微鏡(SPM)，取得了突破性進(jìn)展,，為科研界帶來(lái)了新的啟示,。
【化工儀器網(wǎng) 時(shí)事熱點(diǎn)】在探索微觀世界的道路上,，科學(xué)家們不斷突破極限,，用先進(jìn)的儀器解鎖自然界的奧秘。近日,，一項(xiàng)關(guān)于二維水傳輸結(jié)構(gòu)超潤(rùn)滑性的研究,，通過(guò)使用掃描探針顯微鏡(SPM)，取得了突破性進(jìn)展,，為科研界帶來(lái)了新的啟示,。
二維冰，作為一種獨(dú)特的物質(zhì)形態(tài),，在近年來(lái)引起了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注,。由于其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，二維冰在材料科學(xué),、生物科學(xué)以及環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力,。然而,，由于其高度的微觀性和不穩(wěn)定性，二維冰的研究一直面臨著巨大的挑戰(zhàn),。
近日,，北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料科學(xué)中心江穎教授、王恩哥院士等組成的研究團(tuán)隊(duì)給出了肯定的答案,，他們利用自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)qPlus型掃描探針顯微鏡,，發(fā)現(xiàn)了二維冰在石墨烯表面上的超潤(rùn)滑行為，澄清了低維受限條件下超快水傳輸特性的根源,。
“超潤(rùn)滑常見(jiàn)于非公度的剛性晶體界面,，能在相對(duì)柔性的二維冰體系中發(fā)現(xiàn)超潤(rùn)滑是非常出人意料的。原子尺度受限體系中的水很可能形成了類似于冰的有序結(jié)構(gòu),，并表現(xiàn)出超潤(rùn)滑特性,，這或許就是這些體系中超快水輸運(yùn)的起源。”王恩哥表示,，這一機(jī)制將推動(dòng)納米流體工程和納米摩擦學(xué)的發(fā)展,。
掃描探針顯微鏡作為一種強(qiáng)大的納米表征工具，具有極高的空間分辨率和靈敏度,，能夠?qū)崟r(shí)觀測(cè)到物質(zhì)表面的原子排列與分布狀態(tài),，以及和樣品表面電子行為相關(guān)的物理化學(xué)性質(zhì)。在本項(xiàng)研究中,，科學(xué)家們運(yùn)用掃描探針顯微鏡,，直接看到了石墨烯和氮化硼表面上二維冰的原子結(jié)構(gòu),。結(jié)果表明,，這兩種表面上的二維冰都呈現(xiàn)出雙層互鎖的六方冰相，這種二維冰相與表面之間形成了很弱的范德華相互作用,。研究人員能夠精確地移動(dòng)單個(gè)原子或分子,，甚至還能測(cè)量出原子級(jí)別的摩擦力。
隨著科研技術(shù)的不斷進(jìn)步,，掃描探針顯微鏡的性能也在不斷提升,。未來(lái)，隨著更多高性能,、多功能的掃描探針顯微鏡的問(wèn)世,，我們有理由相信，科研界將能夠解鎖更多自然界的奧秘,，為人類社會(huì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn),。
相關(guān)成果Probing structural superlubricity of two-dimensional water transport with atomic resolution于近日發(fā)表于《科學(xué)(Science)》。
參考來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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