在大尺寸石墨样品中实现结构超润滑性是极具挑战性的。在这里，我们展示了通过机械剥离和化学气相沉积产生的两个随机堆叠的石墨烯层之间存在宏观结构超润滑性。通过测量应变下拉曼峰的位移，我们估算了在室温的超润滑状态下（毫米尺度）的摩擦层间剪切应力(ILSS)的数值。随机的不相称堆积、褶皱的存在以及由拉伸应变差引起的石墨烯层间晶格常数的失配，被认为是造成宏观尺度上易发生剪切的原因。此外，分子动力学模拟表明，对于ILSS显著降低的不对称手性剪切方向，粘滑行为不成立，从而支持了实验观察。我们的结果为克服使用石墨烯获得宏观超润滑性的一些限制铺平了道路。
 
Fig. 1 样品表征和实验设置。
 

Fig. 2 二维峰值在张力作用下的位移
 
 
Fig. 3 应变传递机制。
 
 
Fig. 4 界面和层间剪切应力。
 
 
Fig. 5 CVD石墨烯-石墨烯样品的剪切。


Fig. 6 层间剪切应力的MD模拟。

     研究成果于2020年由希腊化学工程科学研究院Costas Galiotis课题组，发表在Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-020-15446-y)上。原文：Tunable macroscale structural superlubricity in two-layer graphene via strain engineering