机械系雒建斌等完成的“摩擦过程的微粒行为和作用机制”项目获2018年度国家自然科学奖二等奖。

微粒在摩擦相关过程普遍存在，其行为和特性决定了摩擦的规律和表面的损伤。该项目主要发现点如下：实现了纳米微粒在线运动状态测量，首次在蒸发水滴中观测到Marangoni流动，提出了新的流动判据；揭示出液体中纳米颗粒与固体表面的作用机制，制备出超光滑表面（Ra 0.05 nm）；提出了润滑油中纳米颗粒的减摩机制，通过纳米微粒对缺陷生长的抑制作用，实现了材料的强化。项目成果为纳米摩擦学的发展提供了新的观测手段和理论，已应用于集成电路晶圆制造中。

图1 蒸发水滴中的Marangoni循环流动的发现及流动判据