摩擦与磨损广泛存在于各类工程与日常场景中，是导致能量耗散和器件失效的关键因素。长期以来，降低摩擦始终是摩擦学研究的重要目标。随着对摩擦原子尺度机制认识的不断深入，研究者已能够通过调控界面原子的构型与运动实现摩擦降低。然而，能否进一步通过调制界面电子性质来实现摩擦调控，仍缺乏清晰认识与有效方法。
为此，本工作针通过研究大量实际微观摩擦体系，发现滑动势能起伏和摩擦力f取决于界面电荷密度重分布，并且外电场可改变界面电荷密度重分布进而调控载流摩擦力，其调控幅值受界面电导和偏压影响。该规律广泛适用于金属/半导体/绝缘体，从而建立了基于界面电荷密度重分布的微观摩擦模型，提出了实际体系滑动/载流摩擦力预测公式，与实验结果吻合^[1]。
基于上述模型，本工作提出了一种利用交流电降低摩擦与磨损的全新策略。我们发现，施加交流电可在滑动界面诱导电子密度的动态重分布，从而实现对界面摩擦行为的灵活调控。通过调节交流电的幅值与频率，可高效实现摩擦调控，并在高接触压力和高电流密度条件下，使超低摩擦状态稳定维持超过 70,000 秒，同时未观察到明显磨损。与传统依赖机械振动或热激活的减摩机制不同，外加交变电流将诱导界面电荷密度动态重分布，从而引起界面原子受力扰动（即“电激活”效应），促进原子跨越滑动能垒并降低摩擦。该机制已在多种导电二维材料/金属界面体系中得到验证，包括Ir/graphene/Cu 和 Ir/h-BN/Au 等，表明该策略具有良好的普适性与可拓展性^[2]。相关研究为发展新型电调控减摩方法提供了理论与实验基础，并有望为 MEMS/NEMS 在高载荷条件下面临的严重磨损与可靠性问题提供新的解决思路。

1. Song, Aisheng, et al. "Fluctuation of interfacial electronic properties induces friction tuning under an electric field." Nano Letters 22.5 (2022): 1889-1896.
2. Song, Aisheng, et al. "Tuning friction force and reducing wear by applying alternating electric current in conductive AFM experiments." Nature Communications 16.1 (2025): 1-9.

摩擦机理,超滑,载流摩擦