世上是否存在“无摩擦”的冰？近日，北京大学物理学院量子材料科学中心江颖教授、王恩哥院士等组成的研究团队给出了肯定答案。他们利用自主研发的国产qPlus型扫描探针显微镜，首次发现了二维冰在石墨烯表面上的超润滑行为，澄清了低维受限条件下超快水传输特性的根源。“超润滑常见于非公度的刚性晶体界面，因此，能在相对柔性的二维冰体系中发现超润滑现象是非常出人意料的。”王恩哥表示，这一结果将推动纳米流体工程和纳米摩擦学的发展。相关成果日前发表在国际学术期刊《科学》上。
“在传统观念中，液体在固体表面流动时，会受到摩擦力的阻碍。与宏观世界中水的输运不同，在微观世界里，当水通道的尺寸小到几个纳米甚至亚纳米的时候，会产生许多有趣的现象。”江颖说，如在纳米流体器件中，当水分子与石墨烯表面相遇时，就仿佛进入了一个意想不到的滑冰场。这些水分子在石墨烯表面滑行自如，摩擦力几乎为零，展现出了超乎寻常的无摩擦输运特性，即超润滑性。
江颖告诉记者，由于原子尺度受限体系中的水通常会形成类似于冰的结构，为此，研究团队利用qPlus型扫描探针显微镜这一“神奇的眼睛”，直接看到了石墨烯和氮化硼表面上二维冰的原子结构。研究表明，这两种表面上的二维冰均呈现出双层自锁的六方冰相。石墨烯表面的二维冰展现出两个互成30度夹角的氢键网络取向，且与石墨烯晶格之间没有明显的匹配关系（非公度）。尽管氮化硼的晶格与石墨烯非常相似，但硼-氮键的极性使得二维冰与氮化硼的晶格呈现很好的公度关系。
借助扫描探针显微镜针尖，研究人员能像操控积木一样，精确移动单个原子或分子，甚至还能测量出原子级别的摩擦力。然而，在面对大面积且脆弱的二维冰时，想要实现稳定且精准的操控和摩擦力测量并非易事。研究人员通过反复实验尝试，制备出一种特殊形状的针尖，可对二维冰进行非破坏式的横向操纵。
“该研究为低维受限水输运中结构超润滑现象提供了首个确凿的实验证据，揭示了其不同于传统超润滑体系的微观机理。这些发现告诉我们，纳米通道中的水流不再是简单的液体流，而是可能形成类冰的超润滑输运。这不仅有助于我们理解受限体系中水的超快输运，而且将进一步激励新型超润滑和纳米流体系统的未来探索与实际应用。”江颖介绍，随着技术的不断进步，纳米流体的超润滑操纵技术将成为推动科技发展的重要力量。
世上是否存在“无摩擦”的冰？近日，北京大学物理学院量子材料科学中心江颖教授、王恩哥院士等组成的研究团队给出了肯定答案。他们利用自主研发的国产qPlus型扫描探针显微镜，首次发现了二维冰在石墨烯表面上的超润滑行为，澄清了低维受限条件下超快水传输特性的根源。“超润滑常见于非公度的刚性晶体界面，因此，能在相对柔性的二维冰体系中发现超润滑现象是非常出人意料的。”王恩哥表示，这一结果将推动纳米流体工程和纳米摩擦学的发展。相关成果日前发表在国际学术期刊《科学》上。
“在传统观念中，液体在固体表面流动时，会受到摩擦力的阻碍。与宏观世界中水的输运不同，在微观世界里，当水通道的尺寸小到几个纳米甚至亚纳米的时候，会产生许多有趣的现象。”江颖说，如在纳米流体器件中，当水分子与石墨烯表面相遇时，就仿佛进入了一个意想不到的滑冰场。这些水分子在石墨烯表面滑行自如，摩擦力几乎为零，展现出了超乎寻常的无摩擦输运特性，即超润滑性。
江颖告诉记者，由于原子尺度受限体系中的水通常会形成类似于冰的结构，为此，研究团队利用qPlus型扫描探针显微镜这一“神奇的眼睛”，直接看到了石墨烯和氮化硼表面上二维冰的原子结构。研究表明，这两种表面上的二维冰均呈现出双层自锁的六方冰相。石墨烯表面的二维冰展现出两个互成30度夹角的氢键网络取向，且与石墨烯晶格之间没有明显的匹配关系（非公度）。尽管氮化硼的晶格与石墨烯非常相似，但硼-氮键的极性使得二维冰与氮化硼的晶格呈现很好的公度关系。
借助扫描探针显微镜针尖，研究人员能像操控积木一样，精确移动单个原子或分子，甚至还能测量出原子级别的摩擦力。然而，在面对大面积且脆弱的二维冰时，想要实现稳定且精准的操控和摩擦力测量并非易事。研究人员通过反复实验尝试，制备出一种特殊形状的针尖，可对二维冰进行非破坏式的横向操纵。
“该研究为低维受限水输运中结构超润滑现象提供了首个确凿的实验证据，揭示了其不同于传统超润滑体系的微观机理。这些发现告诉我们，纳米通道中的水流不再是简单的液体流，而是可能形成类冰的超润滑输运。这不仅有助于我们理解受限体系中水的超快输运，而且将进一步激励新型超润滑和纳米流体系统的未来探索与实际应用。”江颖介绍，随着技术的不断进步，纳米流体的超润滑操纵技术将成为推动科技发展的重要力量。
3月17日记者获悉，哈尔滨医科大学公共卫生学院副院长、教授田懋一与副研究员叶鹏鹏团队在一项研究中提出，应将预防老年人跌倒与国家基本公共卫生服务中各项服务流程融合起来。该研究全面梳理了 3月21日是世界睡眠日，今年中国主题为“健康睡眠 人人共享”。人的一生约有三分之一的时间是在睡眠中度过，睡眠、运动、营养被视为保障机体正常发育和健康的三大要素。关于睡眠有哪些常见认知误 “截至2023年底，与2018年同期相比，京津冀治理区浅层地下水位平均回升2.59米，深层承压水水位平均回升7.06米。”3月22日世界水日到来之际，水利部水资源管理司副司长张鸿星21日接受科技日报记者采 AI芯片巨头低调赚钱 骆轶琪 在过去一年半导体行业下行周期中，除了英伟达以GPU霸主身份实现业绩快速成长之外，另一些主营虽非GPU，但是立足于AI定制芯片市场的半导体巨头也低调实现了稳健的成长性。 据Gartne 随着量子技术的发展，利用量子特性突破传统测量技术极限的新一代精密测量技术——量子测量开始得到应用。记者从中国计量科学研究院获悉，由该院牵头编制的《量子测量术语》《量子精密 3月23日消息，荣耀Magic6 RSR 保时捷设计于3月22日正式开售，售价为9999元。该款电话首销当天即被抢购一空，荣耀商城显示，下一轮销售时间将是3月29日上午10:08。荣耀总裁赵明在微博上表示，荣耀Magic6 RS 。本文链接：揭秘二维冰的超润滑现象http://www.sushuapos.com/show-2-7007-0.html
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