2 月 19 日消息，摩擦学研究不断推动着物理学、工程学和材料科学等领域的进步。计算摩擦学作为研究和调控摩擦行为的重要途径，能够通过理论模型为摩擦现象提供更加精确的描述。
然而，不精确的计算模型可能导致错误的结论，甚至干扰对摩擦现象物理机制的理解。为了解决这一问题，科学家们亟需建立更加科学、标准的摩擦性能计算模型，尤其是静态摩擦性能的计算模型。
中国科学院今日宣布，兰州化学物理研究所的研究员鲁志斌和助理研究员何文豪领导的团队，联合兰州交通大学等的科研人员，利用自主搭建的固体界面摩擦性能第一性原理高通量计算平台 LICP-FPHTC-Platform ，考虑等距模型、等载模型、无负载做功的等载模型三种静态摩擦性能计算模型，针对已报道的负摩擦系数的二维材料界面体系，探讨了摩擦性能的计算结果对计算模型的依赖情况。
该研究重点考察了三种二维材料界面体系（Gr / Gr、h-BN / h-BN、In2Se3 / In2Se3），并探讨了这些材料在不同计算模型下的摩擦性能表现。
结果表明，只有采用无负载做功的等载模型时，才出现了文献中报道的负摩擦系数现象，而其他两种模型（等距模型和等载模型）则得出了相同且定量一致的摩擦计算结果。
通过进一步的界面受力分析与能量守恒原理的结合，研究团队发现，忽略负载做功的无负载做功等载模型存在根本性缺陷，因此该模型得出的负摩擦系数结果可能是由于计算不精确导致的错误。而等距模型和等载模型则提供了更加可靠和一致的摩擦性能计算结果，可作为静态摩擦性能计算的标准模型。
该研究通过自主搭建的高通量计算平台，首次系统验证了不同静态摩擦计算模型的可靠性，澄清了学界对负摩擦系数的误解，为摩擦学标准化研究提供了关键理论支撑。
这一研究成果的发表为摩擦学研究提供了新的视角，表明基于不精确计算模型得到的负摩擦系数现象可能并不具有物理意义。这一发现为未来研究提供了更为准确的理论框架。
查询发现，相关研究成果已于 2 月 13 日发表于国际著名期刊《物理评论 B》（Physical Review B）上（DOI:10.1103 / PhysRevB.111.054109）。
