新型二维纳米材料有望成为火星车的超级润滑剂

　　据外媒报道， 密苏里科技大学正在研究的名为MXenes的新型二维纳米材料，可能会带来新的超级润滑剂，从而更好地保护未来火星车的脆弱运动部件。 美国宇航局（NASA）派往红色星球的机器人探测器无论从科学还是技术的角度来看，都取得了显著的成功，但仍有很大的改进空间。火星是一个非常恶劣的环境，有着极端的温度、辐射、零湿度、低大气压、高二氧化碳含量以及化学性质恶劣的土壤。

　　这意味着，随着未来的漫游车变得更大、更精密，并被设计成在更雄心勃勃的任务中运行更长时间，必须对其潜在的故障点进行仔细检查。

　　一个典型的例子是“毅力号”漫游车，它距离更换机油还有1亿英里，而且必须在其关节中使用润滑油，这些润滑油必须在15年或更长时间内不发生故障。更糟糕的是，这些润滑油不仅要在火星上生存，而且还要在航天器发射前的生物 消毒 过程中以及在深空穿越的几个月中生存。

　　与阿贡国家实验室的纳米级材料中心合作，Vadym Mochalin博士领导的密苏里科技团队正在研究MXenes（发音为Maxines），作为生产火星友好型固体超级润滑剂的一种方法。MXenes是金属碳化物，它是一种二维无机化合物，具有一些不同寻常的特性，如导电能力。它们还可以被配置成具有极低摩擦力的坚韧表面。

　　为了测试这一概念，研究人员将碳化钛MXene沉积在涂有二氧化硅的硅基盘上。然后，在旨在将湿度降至最低的氮气气氛中，将圆盘与一个类似金刚石的碳涂层钢球滑动。研究人员发现，Mxene具有超强的润滑性，摩擦系数为0.0067～0.0017。

　　然后，团队在MXene中加入了石墨烯，使得摩擦力又降低了37.3%，磨损也降低了2倍。这意味着它不仅可以在太空任务中得到潜在的应用，而且还可以在陆地上使用，因为与许多其他润滑剂不同，它不需要化石燃料作为原材料。

　　“当我看到火星上的探测器着陆时，我想：‘如果它的一个轮子里的润滑剂失效了怎么办’，”Mohalin说，“然后我就和我们在MXenes上的工作联系起来了，因为我想到了我们刚刚发现MXenes在没有氧气和湿度的大气中表现出了超强的润滑性，接近火星上的情况。”

　　该成果发表在 《Materials Today Advances》 杂志上。

　　【来源：cnBeta.COM】