• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

弹道纳米摩擦。

Ballistic nanofriction.

出版信息

Nat Mater. 2010 Aug;9(8):634-7. doi: 10.1038/nmat2798. Epub 2010 Jul 18.

DOI:10.1038/nmat2798
PMID:20639894
Abstract

Sliding parts in nanosystems such as nanoelectromechanical systems and nanomotors increasingly involve large speeds, and rotations as well as translations of the moving surfaces; yet, the physics of high-speed nanoscale friction is so far unexplored. Here, by simulating the motion of drifting and of kicked Au clusters on graphite--a workhorse system of experimental relevance--we demonstrate and characterize a new 'ballistic' friction regime at high speed, separate from drift at low speed. The temperature dependence of the cluster slip distance and time, measuring friction, is opposite in these two regimes, consistent with theory. Crucial to both regimes is the interplay of rotations and translations, shown to be correlated in slow drift but anticorrelated in fast sliding. Despite these differences, we find the velocity dependence of ballistic friction to be, like drift, viscous.

摘要

在纳米系统(如纳米机电系统和纳米马达)中,滑动部件越来越多地涉及大速度、旋转以及移动表面的平移;然而,高速纳米尺度摩擦的物理学迄今为止尚未得到探索。在这里,通过模拟在石墨上漂移和踢动的 Au 团簇的运动——这是一个具有实验相关性的主力系统——我们展示并描述了在高速下与低速漂移分开的新的“弹道”摩擦状态。在这两个状态下,测量摩擦的团簇滑动距离和时间的温度依赖性是相反的,这与理论一致。对于这两个状态都至关重要的是旋转和平移的相互作用,在缓慢漂移中表现为相关,而在快速滑动中则表现为反相关。尽管存在这些差异,我们发现弹道摩擦的速度依赖性与漂移一样,是粘性的。

相似文献

1
Ballistic nanofriction.弹道纳米摩擦。
Nat Mater. 2010 Aug;9(8):634-7. doi: 10.1038/nmat2798. Epub 2010 Jul 18.
2
Kinetic nanofriction: a mechanism transition from quasi-continuous to ballistic-like Brownian regime.动力学纳米摩擦:一种从准连续到类弹道布朗 regime 的机制转变。 (注:这里“Brownian regime”不太明确准确意思,可能“布朗状态”之类,整体译文可能因这个词有微调空间)
Nanoscale Res Lett. 2012 Feb 21;7(1):148. doi: 10.1186/1556-276X-7-148.
3
Peak effect versus skating in high-temperature nanofriction.高温纳米摩擦中的峰值效应与滑动
Nat Mater. 2007 Mar;6(3):230-4. doi: 10.1038/nmat1836. Epub 2007 Feb 11.
4
Effect of Surface Charge on the Nanofriction and Its Velocity Dependence in an Electrolyte Based on Lateral Force Microscopy.基于横向力显微镜研究表面电荷对电解质中纳米摩擦及其速度依赖性的影响。
Langmuir. 2017 Feb 28;33(8):1792-1798. doi: 10.1021/acs.langmuir.6b04332. Epub 2017 Feb 10.
5
Nanofriction in cold ion traps.冷离子阱中的纳米摩擦。
Nat Commun. 2011;2:236. doi: 10.1038/ncomms1230.
6
High-speed helmeted head impacts in motorcycling: A computational study.高速头盔头部撞击摩托车:一项计算研究。
Accid Anal Prev. 2020 Jan;134:105297. doi: 10.1016/j.aap.2019.105297. Epub 2019 Nov 1.
7
Memory Distance for Interfacial Chemical Bond-Induced Friction at the Nanoscale.纳米尺度下界面化学键诱导摩擦的记忆距离
ACS Nano. 2019 Jul 23;13(7):7425-7434. doi: 10.1021/acsnano.8b09714. Epub 2019 Jun 14.
8
Friction. Tuning friction atom-by-atom in an ion-crystal simulator.摩擦。在离子晶体模拟器中逐原子调整摩擦。
Science. 2015 Jun 5;348(6239):1115-8. doi: 10.1126/science.1261422.
9
Coupled metronomes on a moving platform with Coulomb friction.耦合摆钟在具有库仑摩擦的移动平台上。
Chaos. 2022 Apr;32(4):043119. doi: 10.1063/5.0085216.
10
Speed dependence of atomic stick-slip friction in optimally matched experiments and molecular dynamics simulations.最优匹配实验和分子动力学模拟中原子黏滑摩擦的速度依赖性。
Phys Rev Lett. 2011 Mar 25;106(12):126101. doi: 10.1103/PhysRevLett.106.126101. Epub 2011 Mar 21.

引用本文的文献

1
Thermally Activated Sliding of C on Gold.碳在金上的热激活滑动
ACS Omega. 2025 Jun 10;10(24):26071-26078. doi: 10.1021/acsomega.5c02993. eCollection 2025 Jun 24.
2
Negative Differential Friction Predicted in 2D Ferroelectric In Se Commensurate Contacts.二维铁电体In Se共格接触中预测的负微分摩擦
Adv Sci (Weinh). 2022 Jan;9(2):e2103443. doi: 10.1002/advs.202103443. Epub 2021 Nov 10.
3
Registry-Dependent Potential for Interfaces of Gold with Graphitic Systems.基于登记处的金与石墨系统界面的电位

本文引用的文献

1
Friction model for the velocity dependence of nanoscale friction.纳米级摩擦速度依赖性的摩擦模型。
Nanotechnology. 2005 Oct;16(10):2309-24. doi: 10.1088/0957-4484/16/10/054. Epub 2005 Aug 26.
2
Rotary motors sliding along surfaces.旋转电机沿表面滑动。
Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2009 Feb;79(2 Pt 1):021108. doi: 10.1103/PhysRevE.79.021108. Epub 2009 Feb 9.
3
Frictional duality observed during nanoparticle sliding.纳米颗粒滑动过程中观察到的摩擦二元性。
J Chem Theory Comput. 2021 Nov 9;17(11):7215-7223. doi: 10.1021/acs.jctc.1c00622. Epub 2021 Oct 28.
4
Structural lubricity in soft and hard matter systems.软物质和硬物质系统中的结构润滑性。
Nat Commun. 2020 Sep 16;11(1):4657. doi: 10.1038/s41467-020-18429-1.
5
The effect of Stone-Wales defects and roughness degree on the lubricity of graphene on gold surfaces.斯通-威尔士缺陷和粗糙度对石墨烯在金表面润滑性的影响。
J Mol Model. 2018 Mar 2;24(4):80. doi: 10.1007/s00894-018-3621-z.
6
Study of Nanoscale Friction Behaviors of Graphene on Gold Substrates Using Molecular Dynamics.基于分子动力学的金基底上石墨烯纳米尺度摩擦行为研究
Nanoscale Res Lett. 2018 Feb 2;13(1):34. doi: 10.1186/s11671-018-2451-3.
7
Velocity dependence of sliding friction on a crystalline surface.晶体表面滑动摩擦的速度依赖性。
Beilstein J Nanotechnol. 2017 Oct 19;8:2186-2199. doi: 10.3762/bjnano.8.218. eCollection 2017.
8
Ballistic thermophoresis of adsorbates on free-standing graphene.自由-standing 石墨烯上吸附质的弹道热泳
Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Aug 22;114(34):E7035-E7044. doi: 10.1073/pnas.1708098114. Epub 2017 Aug 3.
9
Lubricity of gold nanocrystals on graphene measured using quartz crystal microbalance.使用石英晶体微天平测量石墨烯上金纳米晶体的润滑性。
Sci Rep. 2016 Aug 24;6:31837. doi: 10.1038/srep31837.
10
A Relation for Nanodroplet Diffusion on Smooth Surfaces.光滑表面上纳米液滴扩散的一种关系。
Sci Rep. 2016 May 24;6:26488. doi: 10.1038/srep26488.
Phys Rev Lett. 2008 Sep 19;101(12):125505. doi: 10.1103/PhysRevLett.101.125505.
4
Making molecular machines work.让分子机器发挥作用。
Nat Nanotechnol. 2006 Oct;1(1):25-35. doi: 10.1038/nnano.2006.45.
5
Torque and twist against superlubricity.抗超润滑性的扭矩与扭转
Phys Rev Lett. 2008 Feb 1;100(4):046102. doi: 10.1103/PhysRevLett.100.046102. Epub 2008 Jan 29.
6
The force needed to move an atom on a surface.在表面移动一个原子所需的力。
Science. 2008 Feb 22;319(5866):1066-9. doi: 10.1126/science.1150288.
7
Mesoscale engines by nonlinear friction.由非线性摩擦产生的中尺度发动机。
Nano Lett. 2007 Mar;7(3):837-42. doi: 10.1021/nl070003a. Epub 2007 Feb 20.
8
Regimes of terminal motion of sliding spinning disks.滑动旋转圆盘的终端运动状态
Phys Rev Lett. 2005 Dec 31;95(26):264303. doi: 10.1103/PhysRevLett.95.264303. Epub 2005 Dec 23.
9
Unidirectional molecular motor on a gold surface.金表面上的单向分子马达。
Nature. 2005 Oct 27;437(7063):1337-40. doi: 10.1038/nature04127.
10
The nonlinear nature of friction.摩擦的非线性本质。
Nature. 2004 Jul 29;430(6999):525-8. doi: 10.1038/nature02750.