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摩擦几乎存在于所有的机械设备中，降低摩擦对提高机械系统的可靠性、工作效率、环境宜人性以及延长产品的使用寿命等都具有非常重要的意义。近年来，人们利用结构的晶格常数或者晶向的不匹配设计摩擦副，可以有效降低摩擦力，被称为结构润滑。当两相对滑移的表面非公度接触时，可形成超润滑态的“零”摩擦界面。研究摩擦耗能的内在机理，揭示结构润滑的本质，为工程实际提供设计理论是摩擦学追求的目标。摩擦本质上是接触表面原子相互作用下的不可逆能量耗散，涉及复杂的非平衡态声子动力学过程。随着原子力显微镜、石英晶称天平等科学仪器的广泛使用，分子动力学、从头算等数值计算技术的发展，国内外学者对原子尺度的摩擦耗能问题开展了卓有成效的研究，尤其从声子耗散等能量转化方面发现了许多新的摩擦特性和规律。然而，摩擦过程中的一些基本问题如界面声子激励和声子输运机制仍没有得到彻底解决。
在实验研究方面，利用原子力显微镜测量了硅探针在石墨表面上沿不同晶向方向滑动时的摩擦力，通过对瞬时摩擦力进行傅里叶变换，首次实验观察到摩擦界面激励出的非平衡态声子主要聚集在搓板频率及其谐波频率。为了分析实验结果，采用分子动力学研究了摩擦在石墨烯结构上激励的声子谱，理论证实了摩擦激励的声子主要聚集在搓板频率及其谐波频率。在公度接触状态时，两接触表面的势能周期相等，造成两接触表面上被激励出的声子模态相同，此时界面处可构建出有效的声子耗散通道，进而导致较大的摩擦能耗；在非公度接触状态，由于接触表面之间的势能周期不同，两个接触面上被激励的声子具有不同的频率，导致界面处被激励声子的模态失配，无法形成有效的声子耗散通道，最终导致极低的界面摩擦力。一个有趣的现象是非公度接触下摩擦界面的温差远高于公度接触状态的界面温差，其机理是非公度接触状态下，不匹配的声子频率阻碍了探针和基底之间的声子传输，界面处形成了较高的界面热阻。利用摩擦激励的声子谱和声子模式特征能够定量解释结构超滑的微观机理，为实现结构润滑提供定量的设计准则。
实验观察到摩擦激励的声子主要聚集在接触表面的搓板频率及其谐波频率，在公度接触时，两接触表面的搓板频率相同，可构建有效的能量耗散通道；在非公度接触，摩擦副的两表面具有不同的搓板频率，无法形成有效的能量耗散通道。
（1）声子是摩擦耗能的主要能量通道，摩擦激励的声子主要集中在搓板频率和其倍频上，这为摩擦副的设计提供定量的设计准则，也为摩擦振动噪声的主动控制奠定了理论基础。
（2）利用结构润滑可以有效、便捷调控摩擦力，定量评价结构晶格常数、滑动速度和晶格方向对摩擦激励声子的影响，可以为优化摩擦系统、寻找新的固体润滑材料提供技术路线图。
董赟，工学博士、博士后，兰州理工大学副教授、硕士研究生导师，甘肃省杰出青年基金获得者，美国范德堡大学访问学者。博士毕业于东南大学，研究领域包括纳米摩擦、结构润滑、声子输运等，主持国家自然科学基金（2项）、中国博士后基金面上项目等各类纵向项目10余项，在Friction、Tribol. Int.等期刊发表论文20多篇。
魏志勇，东南大学机械工程学院副教授，博士研究生导师，唐仲英基金会“仲英青年学者”。研究领域包括摩擦学、传热学和微纳制造。获国家自然科学二等奖1项，教育部自然科学一等奖1项，江苏省优秀博士学位论文奖。
李德玉，美国范德堡大学机械工程系教授。分别在中国科技大学、清华大学和加州大学伯克利分校获得学士、硕士和博士学位。研究领域包括声子输运、微/纳流体和纳米摩擦，相关成果在Nat. Nanotechnol.、Nat. Commun.、PRL等期刊发表论文近200篇，他引次数超过1,3000次。
陈云飞，东南大学首席教授，博士研究生导师。研究领域包括纳米摩擦、纳米传热、纳米流体等，相关成果获教育部自然科学一等奖、国家自然科学二等奖等。
期刊简介
Friction（《摩擦（英文）》）是清华大学主办的国内首个摩擦学领域国际学术期刊，旨在发表和出版涵盖接触、摩擦、磨损、润滑、表面粘着和界面科学跨学科的创新性研究论文及专题性综述文章，致力于为国内外摩擦学和表面界面科学领域的学者搭建一流的国际学术交流平台，促进摩擦学在中国和国际学术界之间的交流和发展。其2021年影响因子为4.924，五年影响因子为5.662，位居Q1区。2019年入选“中国科技期刊卓越行动计划”领军期刊（全国共22项），2021年荣获“第五届中国出版政府奖期刊奖提名奖”。2022年变为月刊，年发文量120篇，在Springer平台和SciOpen平台同时完全开放获取出版。
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