近日，由中国香港科技年夜学综合体系与设计学部助理传授顾红曰领衔的国际跨学科研究团队，于磨擦学范畴取患上一项倾覆性冲破结果，乐成倾覆了300年来人类对于磨擦征象的传统理解。相干结果发表在《天然-质料》（Nature Materials）。
自17世纪末阿蒙顿磨擦定律提出以来，科学界遍及认为：两外貌彼此接触时，施加的载荷越年夜，磨擦力单调递增。然而，顾红曰领衔的团队最新研究初次证实，磨擦力甚至可以于彻底无物理接触的前提下孕育发生，其泉源并不是机械载荷，而是团体磁动力学。这一发明不仅为开发无磨损技能斥地了新路径，也重塑了人们对于行走、刹车等一样平常磨擦征象的基本认知。
“咱们的研究注解，磨擦并不是只能源在机械接触。纵然两个外貌从未现实触碰，磨擦力也能够彻底由体系内部的团体磁重构所驱动。”论文通信作者顾红曰暗示，该研究由中国香港科技年夜学与奥地利因斯布鲁克年夜学、德国康斯坦茨年夜学互助完成。
研究成果显示：当两个磁性外貌仅经由过程磁场彼此作用、从未现实接触时，磨擦力依然呈现。更要害的是，磨擦力其实不随“间距”单调变化——于某一特定垂直间隔处，磨擦力到达峰值；该间隔对于应磁性彼此作用场在受抑状况，并陪同较着的磁滞效应。
为验证这一效应，团队构建了一套周详节制的宏不雅试验体系：两个平行的磁性层，上层是微型可扭转磁体组成的二维阵列，基层是具备匹配晶格布局的固定磁性基底。当上层横向滑动时，两层之间仅存于磁场耦合，无任何物理接触。经由过程切确调治垂直间距，团队体系性地调控了彼此竞争的磁作用之间的均衡。
试验不雅察到：随间距变化，磁体摆列出现差别磁序——年夜间距时为有序的反铁磁摆列，小间距时趋势铁磁摆列，而于中间间隔处二者竞争，形成受抑磁态。顾红曰注释：“恰是于这类受抑状况下，磨擦力到达最年夜。跟着上层滑动，磁矩团体切换取向，激发磁滞并耗散能量。”
该试验体系可对于每一个磁体取向直接成像，及时追踪磁构型变化，并将其与实测磨擦力明确联系关系——这是传统原子标准试验难以实现的冲破。
由此，该研究初次证明：无物理接触、无外貌磨损的前提下，仅凭团体磁重构便可孕育发生磨擦力。这一发明推翻了阿蒙顿定律的普适性，将磨擦从头界说为与内部自由度（如磁序）紧密亲密相干的能量耗散征象。
“传统不雅点认为磨擦与外貌粗拙度、机械变形慎密相干。咱们的事情注解，能量耗散一样可由运动历程中体系内部的自重组历程主导。”顾红曰指出，该物理机制具备无标度特征，是以不仅能于宏不雅试验体系中复现，也有望于原子级厚度的磁性质料中不雅测到——于后者中，极微小的机械位移便可扰动磁序。这为使用磨擦丈量技能探测与调控磁性提供了全新思绪。
据先容，该结果可望用在开发新型可调谐、无磨损的磨擦接口。使用磁滞征象，磨擦力可实现长途、可逆调控，为磨擦超质料、自顺应阻尼器、非接触节制元件等奠基基础，并有望运用在微纳电机体系、磁轴承、隔振平台，以和运动与内部磁态强耦合的超薄磁性器件。磁致磨擦将作为一种新型“机械接触”方式，毗连磨擦学与磁学，鞭策团体自旋动力学研究。
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41563-026-02538-1
版权声明：凡本网注明“来历：中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品，网站转载，请于正文上方注明来历及作者，且不患上对于内容作本色性改动；微信公家号、头条号等新媒体平台，转载请接洽授权。邮箱：shouquan@stimes.cn。-bevictor伟德官网
