Физики открыли новый тип суперсмазки: нанотрассы для атомов

Small: сверхтонкие кристаллы висмута удалось заставить двигаться без трения

Польские ученые из Лодзинского университета обнаружили новое явление — одномерную суперсмазку, при которой кристаллы висмута скользят по графиту без трения, но только в строго заданных направлениях. Открытие опубликовано в научном журнале Small.

Команда выяснила, что ультратонкие кристаллы висмута (толщиной в два атома) самопроизвольно двигаются по графиту по прямым траекториям, словно по «наношоссе».

Трение полностью исчезает вдоль этих линий, но сохраняется в других направлениях — это первый пример анизотропной суперсмазки.

Движение кристаллов подчиняется модели «полета Леви» — редкому типу перемещения, характерному для поиска пищи животными.

Атомные решетки висмута и графита образуют идеально совмещенные слои в определенных направлениях. Это создает зоны, где связи между атомами становятся «невидимыми», позволяя кристаллам скользить без сопротивления.

Открытие имеет практический потенциал при конструировании нанороботов, точных приборов и транспортных разработок — например, для создания «вечных подшипников».

Ученые планируют изучить влияние температуры, дефектов поверхности и других материалов.

Ранее физики нашли и объяснили сходство между трением и красным сигналом светофора.