The invention provides a method for adjusting the surface friction coefficient of graphene through the surface confinement effect, which comprises the following steps: etching copper and platinum with PMMA/graphene film on the surface with ferric nitrate solution; cleaning the obtained PMMA/graphene film in distilled water; and fishing the anodic alumina sheet up from the bottom of PMMA/graphene film; After drying, the graphene film is heated to flatten; acetone bath is carried out; friction is measured in contact mode with the tip of the atomic force; the average transverse force given by the output voltage is converted into the friction caused by the torsion of the cantilever; the instantaneous desorption force curve is measured; and the molecular dynamics simulation is carried out to obtain the friction force and the friction force. The change curve of normal load is used to calculate the interaction energy of the tip on the surface of graphene. The AAO template with clear boundary and clear nanoporous structure is used to support graphene in order to explore the basic process of nano-scale friction and realize the control of nano-micro friction force by AFM.
【技术实现步骤摘要】
一种通过表面受限效应调控石墨烯表面摩擦系数的方法
本专利技术属于石墨烯薄膜摩擦学
，特别涉及一种通过表面受限效应调控石墨烯表面摩擦系数的方法。
技术介绍
众所周知，纳米级的摩擦不利于微/纳米机电系统(M/NEMS)的工作效率、输出功率和应用可靠性。液体润滑是最小化滑动界面摩擦的通常方法，但是纳微尺度下两个相对滑动的接触面之间的剪切压力会使得液体被轻易挤出接触区域，从而导致直接的固-固界面接触以致粘附力和摩擦力的增加。作为替补策略，可以将二维碳材料石墨烯做成非常薄的固态润滑剂。SiC衬底支撑的单层和双层石墨烯薄膜之间的摩擦显示出显着的差异，这种差异被解释为通过角分辨光电子能谱揭示的双层中电子-声子耦合的显着减少。此外，发现摩擦随着石墨烯薄膜从单层向多层的增加而单调递减，与支撑衬底结合较弱。薄膜起皱效应被认为是造成石墨烯层摩擦特性的原因，通过使用原子力显微镜，为了避免可能导致可观察到的表面损伤的磨损，使得随后的摩擦测量显着不同，11个较薄的石墨烯平面是发现比较厚的更易于分层。这种分层导致AFM尖端周围的石墨烯层由于尖端-石墨烯粘附而出现平面外变形，从而产生更大的...
【技术保护点】
1.一种通过表面受限效应调控石墨烯表面摩擦系数的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：石墨烯转移步骤1.1：用硝酸铁溶液蚀刻表面长有PMMA/石墨烯膜的铜铂，直至PMMA/石墨烯膜漂浮到溶液表面；步骤1.2：将PMMA/石墨烯膜捞起放入蒸馏水中清洗；步骤1.3：用镊子夹一块阳极氧化铝片，从PMMA/石墨烯膜下方向上捞起；步骤1.4：将上述得到的阳极氧化铝支撑PMMA/石墨烯膜静置于空气中干燥；步骤1.5：将上述干燥结束的阳极氧化铝支撑PMMA/石墨烯膜加热，使其上的石墨烯膜变平；步骤1.6：对上述阳极氧化铝支撑PMMA/石墨烯膜进行丙酮浴，得到阳极氧化铝支撑石墨烯膜；步骤...
【技术特征摘要】
1.一种通过表面受限效应调控石墨烯表面摩擦系数的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：石墨烯转移步骤1.1：用硝酸铁溶液蚀刻表面长有PMMA/石墨烯膜的铜铂，直至PMMA/石墨烯膜漂浮到溶液表面；步骤1.2：将PMMA/石墨烯膜捞起放入蒸馏水中清洗；步骤1.3：用镊子夹一块阳极氧化铝片，从PMMA/石墨烯膜下方向上捞起；步骤1.4：将上述得到的阳极氧化铝支撑PMMA/石墨烯膜静置于空气中干燥；步骤1.5：将上述干燥结束的阳极氧化铝支撑PMMA/石墨烯膜加热，使其上的石墨烯膜变平；步骤1.6：对上述阳极氧化铝支撑PMMA/石墨烯膜进行丙酮浴，得到阳极氧化铝支撑石墨烯膜；步骤2：摩擦学测试步骤2.1：使用DimensionIconAFM仪器，选用SNL-10(尖端半径2nm)原子力针尖在接触模式下进行摩擦力测量；步骤2.2：使用支撑悬臂的偏转灵敏度来校准针尖尖端的正常弹簧常数；步骤2.3：将输出电压给出的平均横向力转换为由于悬臂的扭转产生的摩擦力，并在多个样品位置进行多次测量获得平均值；步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：范鹏鹏，安蓉，吴沐秋，唐勇，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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