來自巴塞爾和特拉維夫的研究人員發現，在鉑表面的特定石墨烯結構中，摩擦力隨速度而變化，這違背了庫侖定律，該定律指出，在宏觀世界中摩擦力與速度無關。由單原子層製成的材料因其低摩擦性而受到高度重視，在減少硬盤或衛星或太空望遠鏡的移動部件的摩擦方面非常有用。

原子力顯微鏡下尖端和莫伊雷超級結構之間的摩擦力取決於尖端在表面移動的速度。資料來源：巴塞爾大學物理系和Scixel公司

石墨烯由單層碳原子像蜂窩一樣排列組成，是一個最好的例子，正在研究其作為潤滑層的潛力。早期的研究表明，石墨烯帶可以在黃金表面上幾乎無摩擦地滑行。

如果將石墨烯應用於鉑金表面，它對可測量的摩擦力有很大影響。現在，來自巴塞爾大學和特拉維夫大學的物理學家在《納米通訊》雜誌上報告說，在這種情況下，摩擦力取決於原子力顯微鏡（AFM；見方框）的尖端在表面移動的速度。這一發現令人驚訝，因為根據適用於宏觀世界的庫侖定律，摩擦力並不取決於速度。

與鉑金基底結合，石墨烯不再只形成碳原子的六邊形蜂窩圖案，而是形成被稱為莫伊雷超晶格的超級結構。這時，表面不再是完全平坦的，而是表現出一定程度的粗糙度。

“如果我們以低速將AFM尖端移過這個略帶波紋的表面，我們會測量到一個微弱且幾乎恆定的摩擦力，”來自瑞士納米科學研究所和巴塞爾大學物理系的恩斯特-邁耶教授解釋說。

第一作者宋一鳴博士補充說：”然而，超過一定的閾值，摩擦力就會隨著AFM針尖的速度增加。莫伊雷結構的上層越大，摩擦力變得與速度有關的閾值越低”。

研究人員發現，在原子力顯微鏡針尖的移動過程中，莫伊雷上層結構的脊部有更大的阻力。這些脊狀部位由於推動尖端而發生彈性變形，然後在壓力足夠大時再次放鬆。這種效應帶來更大的摩擦力，並隨著針尖的速度增加，模擬和分析模型證實了這個國際研究小組獲得的實驗結果。