Международная группа учёных под руководством специалистов из Университета Цинхуа впервые смогла изолировать эффект так называемого электронного трения — тонкой силы сопротивления, возникающей при скольжении поверхностей на атомном уровне. Работа показывает, что этим видом трения можно управлять с помощью напряжения или полностью отключать его механическим давлением.
Трение остаётся одной из ключевых проблем в инженерии: оно ускоряет износ материалов и приводит к потерям энергии в виде тепла. Обычно с ним борются с помощью смазок и обработки поверхностей, однако даже идеально гладкие материалы могут терять энергию из-за процессов, происходящих на уровне электронов.
В некоторых системах атомы одной поверхности при движении передают часть энергии электронам другой поверхности. Электроны возбуждаются, а энергия движения превращается в дополнительное сопротивление — так возникает электронное трение. Его вклад растёт с увеличением скорости скольжения, но до сих пор его было трудно отделить от обычного «фононного» трения, связанного с колебаниями атомов.
3.35