اكتشف فريق صغير من مركز أبحاث IBM في زيورخ طريقة جديدة لقياس شدة الاحتكاك الذي يُنتج عند حكّ صفيحتين من الغرافيت المتحلل حراريًا وعالي الترتيب (HOPG).
تقدّم العمل بالاعتماد على تطوير مواد ثنائية الأبعاد، أشهرها الغرافين (graphene) والأنابيب النانوية (nanotubes). وفي نفس الوقت، انشغل باحثون آخرون في دراسة مثل تلك المواد لتعلم المزيد عن خواصها أملاً منهم في التوصل إلى برهان على فائدتها في تطوير الأنظمة الكهربائية فائقة الصغر. ولحصول ذلك، كان لابدّ من فهم آلية احتكاك العديد من الأشياء المشابهة. وحتى الآن، يُحاول العلماء قياس الاحتكاك الموجود في المواد ثنائية الأبعاد (2D materials) عند الأحجام النانوية باستخدام المجسات، وملاحظة وقياس الاهتزازات الحاصلة عندما تحتك المواد مع بعضها.
في العمل الجديد، اكتشف الباحثون طريقةً لقياس نوع الاحتكاك دون لمس أي من المواد. و في تلك الطريقة، استخدم فريق IBM مجهر القوة الذرية (atomic force microscope) لتطبيق قوة قص على قرصين من HOPG (لكلٍ منهما سماكة 50 نانومتر ونصف قطر يقع في المجال 50-300 نانومتر). وتسمح هذه الطريقة بقياس تأثير الاحتكاك على الأقراص أثناء دفعها بأساليب مختلفة -مثلاً بالاعتماد على الاحتكاك الجانبي الذي يحصل عندم يُحرّك قرص على طول خط مستقيم بالنسبة للآخر، أو عندما يُطبق عزم فتل عبر تدوير أحد الأقراص فوق الآخر.
وكجزءٍ من البحث، اكتشف الفريق أيضا حالات توازن في بعض اللحظات، نتجت تلك الحالات عن حركة الأقراص بالنسبة لبعضها، ويُمثل ذلك اكتشافاً قد يقود إلى الحصول على طريقة لاستخدام مواد HOPG كمفاتيح داخل أجهزة الذاكرة. وكما يقول ليشتي، فإن الباحثين قد حصلوا على أسلوبٍ أفضل لقياس الاحتكاك الموجود في مثل تلك المواد وفي مواد متعددة الطبقات وأحجامها نانوية بشكلٍ عام، وهو ما قد يساهم في تعبيد الطريق أمام الحصول على تطبيقات عملية مستقبلية للأجهزة النانوية (nano-scale devices).
