Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-44947
Titel: Is ultralow friction on graphite sustainable in contaminated environments?
VerfasserIn: Gao, Hongyu
Sukhomlinov, Sergey
Sprache: Englisch
Titel: Carbon
Bandnummer: 237
Verlag/Plattform: Elsevier
Erscheinungsjahr: 2025
Freie Schlagwörter: Structural lubricity
Surface contamination
Velocity-dependent friction
Molecular dynamics
Force-field development
DDC-Sachgruppe: 500 Naturwissenschaften
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: Structural lubricity typically occurs in incommensurate, dry contacts where short-range elastic instability is minimized. Under ambient conditions, however, airborne molecules can adsorb onto solid surfaces, forming a viscous medium that alters interfacial properties. We hypothesize that despite the presence of physisorbed contaminants, structural lubricity on graphite can persist due to molecular ordering. Molecular dynamics simulations were performed with a newly parameterized interfacial potential to study đť‘›-hexadecane as a model contaminant on graphite surfaces. We investigated the effects of đť‘›-hexadecane coverage on shear stress, comparing behavior on graphite and gold (111). Results reveal that a monolayer of đť‘›-hexadecane molecules adheres strongly to graphite, replicating its lattice and maintaining solid-like behavior, which leads to orientation-dependent shear stresses. This behavior is absent on gold. As the contaminant film thickens, the orientation effect diminishes, and the shear stress-velocity relationship transitions from Coulomb to quasiStokesian and back to quasi-Coulomb as coverage increases. Despite a substantial increase in shear stress under ambient conditions, ultralow friction, or superlubricity, remains on graphite.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1016/j.carbon.2025.120117
URL der Erstveröffentlichung: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2025.120117
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-449477
hdl:20.500.11880/39893
http://dx.doi.org/10.22028/D291-44947
ISSN: 0008-6223
Datum des Eintrags: 3-Apr-2025
Bezeichnung des in Beziehung stehenden Objekts: Supplementary data
In Beziehung stehendes Objekt: https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0008622325001332-mmc1.mp4
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Stefan Diebels
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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