一、科學(xué)目標(biāo)
建立普遍適用于介觀尺度（微米-毫米尺度）結(jié)構(gòu)超滑的理論模型、計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，充分考慮超滑界面的納米-微米-毫米的跨尺度性和高度各向異性。在介觀尺度上，探索變形、強(qiáng)度、缺陷、吸附、溫度等對于結(jié)構(gòu)超滑摩擦特性影響的規(guī)律，理解基底與超滑材料的力學(xué)特性與結(jié)構(gòu)超滑摩擦特性的本質(zhì)聯(lián)系，厘清結(jié)構(gòu)超滑界面清潔機(jī)理。通過項(xiàng)目的研究，構(gòu)建介觀尺度結(jié)構(gòu)超滑力學(xué)這一新方向的理論體系和基本計(jì)算與實(shí)驗(yàn)方法，為實(shí)現(xiàn)毫米乃至更大尺度結(jié)構(gòu)超滑打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、研究內(nèi)容
（一）介觀尺度結(jié)構(gòu)超滑力學(xué)模型。
建立既能考慮原子尺度公度性又能研究微米-毫米尺度彈性作用、能量耗散和磨損的力學(xué)模型，提出相應(yīng)的含參數(shù)與無參數(shù)的解析關(guān)系，研究壓力、加載方式、起停時(shí)間、速度、溫度等因素對于結(jié)構(gòu)超滑體系摩擦磨損特性的影響。
?。ǘ┙橛^尺度結(jié)構(gòu)超滑計(jì)算方法。
發(fā)展用于介觀尺度結(jié)構(gòu)超滑的、考慮熱運(yùn)動的共存類有限元-分子動力學(xué)耦合模型；發(fā)展基于彈簧-鉸鏈結(jié)構(gòu)、跨原子-微觀尺度的二維摩擦模型，建立與三維摩擦特性的對應(yīng)關(guān)系。采用上述方法，在微米-毫米尺度上研究二維材料與基底力學(xué)特性和溫度對于表面平整度、褶皺失穩(wěn)現(xiàn)象以及實(shí)際接觸面積等特性的影響，厘清結(jié)構(gòu)超滑界面的清潔機(jī)理。
?。ㄈ┙橛^尺度結(jié)構(gòu)超滑實(shí)驗(yàn)技術(shù)。
開發(fā)適合研究微米-毫米尺度結(jié)構(gòu)超滑的，可加載、可控環(huán)境、能夠原位可視化、高度集成的測量系統(tǒng)，要求力分辨率需優(yōu)于5 nN、力量程大于50 μN；位移高于0.1mm、滑移速度10 nm/s - 10 μm/s；環(huán)境可實(shí)現(xiàn)超高真空；溫度變化區(qū)間包含35 K-1200 K這一范圍。
三、申請注意事項(xiàng)
?。ㄒ唬┥暾垥母阶⒄f明選擇“介觀尺度結(jié)構(gòu)超滑力學(xué)模型與方法”。
?。ǘ┥暾埲松暾埖闹苯淤M(fèi)用預(yù)算不得超過2000萬元/項(xiàng)（含2000萬元/項(xiàng)）。
?。ㄈ┍卷?xiàng)目由數(shù)理科學(xué)部負(fù)責(zé)受理。