纳米级形貌快速测量，白光干涉仪助力摩擦磨损学科发展
来源：优可测(Atometrics)
发布时间：2025-06-30
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前不久，《Nature》发布的《Sliding and healing of frictional interfaces that appear stationary》引发热议，该研究成果提出了一个新概念——“界面隐形滑动”，为我们揭开了“静止”摩擦界面背后的神秘面纱，在微观尺度下，万物皆在运动。那么，研究摩擦学到底能带来什么价值？今天，小优博士与大家一起探讨。
摩擦学是研究表面摩擦行为的学科，即研究相对运动或有相对运动趋势的相互作用表面间的摩擦、润滑和磨损，及其三者间相互关系的基础理论和技术。其研究成果对工业技术革新、能源效率提升、材料寿命延长等具有深远影响。
摩擦学是一门边缘学科（指与两种或两种以上不同领域的知识体系有密切联系，并借助它们的成果而发展起来的综合性学科门类），学科分布以机械工程为核心，延伸至化学、材料科学、生物医学工程与仿生学、能源与动力工程等交叉领域。因涉猎学科广泛，研究摩擦磨损对于各行各业至关重要。
在制造业中，研究摩擦学可以降低损耗，延长设备寿命。摩擦导致机械部件磨损，占设备失效原因的70%以上。优化摩擦可减少停机维护成本，提升生产效率。例如：汽车发动机会通过表面涂层的技术，来降低活塞环与缸体的摩擦，以此减少油耗；同时还能通过研究不同材料的耐磨性，从选材方面优化摩擦。
在航天航空领域，研究摩擦学可以突破极端环境下的技术瓶颈，高速、高温、高载荷工况对材料摩擦性能提出严苛要求，因此科研人员会研究热障涂层使磨损率降低、研究超滑材料以保障极端条件下的器件性能等等。
在生物医疗领域，研究摩擦学可以提升植入体的安全性与舒适性。例如人工关节磨损产生的磨屑可能会引发炎症，缩短植入体的寿命，因此可以研究不同材料的耐磨性，以优化植入体寿命。
在微电子与精密制造领域，MEMS器件、芯片封装等微纳摩擦问题直接影响产品可靠性。例如硬盘磁头表面的类金刚石保护层（厚度<2nm）可以将读写头磨损寿命提升至10万小时以上。该领域的研究一般要求纳米级精度测量表面形貌，助力工艺优化。
优可测白光干涉仪AM系列，搭载高速、大量程的纳米压电陶瓷，搭配230万像素/500万像素科研级相机，实现亚纳米级精度测量摩擦磨损形貌，已帮助各行各业以及高校研究所取得突破性的科研成果。
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