Польские исследователи из Лодзинского университета сделали интересное открытие: они выявили явление, называемое одномерной суперсмазкой. При этом кристаллы висмута движутся по графиту без трения, но лишь в строго определенных направлениях. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Small.
Команда ученых обнаружила, что ультратонкие кристаллы висмута, состоящие всего из двух атомов, способны самостоятельно перемещаться по графитовым поверхностям по прямым траекториям, напоминающим «наношоссе». Вдоль этих линий трение полностью отсутствует, в то время как в других направлениях оно сохраняется. Это представляет собой первый случай анизотропной суперсмазки.
Движение кристаллов подчиняется модели «полета Леви», которая наблюдается в природе, например, когда животные ищут пищу. Атомные решетки висмута и графита идеально совмещаются в определенных направлениях, создавая участки, где связи между атомами становятся «невидимыми». Это свойство позволяет кристаллам скользить без каких-либо препятствий.
Открытие может иметь практическое применение в создании нанороботов, высокоточных приборов и новых транспортных средств, включая «вечные подшипники». Ученые намерены дальше исследовать влияние температуры, наличие дефектов на поверхности и использование различных материалов.
Ранее физики также нашли аналогии между трением и сигналом светофора, что открывает новые горизонты для дальнейших исследований.