结构超滑算法开发与体系设计
研究背景
在超薄或柔性电子器件、信息技术和智能制造等高新技术领域，MEMS器件发挥着核心作用，并不断朝着精密化、小型化和智能化方向发展。然而研究发现随着器件尺寸的减小，比表面积急剧增加，界面摩擦力成为主导因素，器件在运行中极易因摩擦磨损而失效。由于在MEMS器件中无法使用液体润滑剂，具有良好润滑性能的固体润滑剂备受关注。在这其中，范德华异质结构界面以其独特的结构超润滑特性（近零摩擦、零磨损）备受瞩目，它可以有效降低器件的摩擦磨损，延长使用寿命，被认为在微纳器件领域有着重要的应用前景。同时，范德华异质结构还具有良好的力学、电学、光学和热学性能，为MEMS智能器件的设计提供了广阔的空间。因此，深入了解范德华异质结构界面摩擦磨损过程并设计出具有稳定结构超滑性能的体系至关重要。本研究方向旨在通过发展针对超滑体系的准确计算方法，揭示结构超滑体系的摩擦磨损机制，为超滑相关实验研究和器件原型设计提供可用的理论指导。这些结果不仅有助于理解范德华异质结构界面超低摩擦磨损性能背后的物理机制，同时可促进新型MEMS器件的创新设计。
在超薄或柔性电子器件、信息技术和智能制造等高新技术领域，MEMS器件发挥着核心作用，并不断朝着精密化、小型化和智能化方向发展。然而研究发现随着器件尺寸的减小，比表面积急剧增加，界面摩擦力成为主导因素，器件在运行中极易因摩擦磨损而失效。由于在MEMS器件中无法使用液体润滑剂，具有良好润滑性能的固体润滑剂备受关注。在这其中，范德华异质结构界面以其独特的结构超润滑特性（近零摩擦、零磨损）备受瞩目，它可以有效降低器件的摩擦磨损，延长使用寿命，被认为在微纳器件领域有着重要的应用前景。同时，范德华异质结构还具有良好的力学、电学、光学和热学性能，为MEMS智能器件的设计提供了广阔的空间。因此，深入了解范德华异质结构界面摩擦磨损过程并设计出具有稳定结构超滑性能的体系至关重要。本研究方向旨在通过发展针对超滑体系的准确计算方法，揭示结构超滑体系的摩擦磨损机制，为超滑相关实验研究和器件原型设计提供可用的理论指导。这些结果不仅有助于理解范德华异质结构界面超低摩擦磨损性能背后的物理机制，同时可促进新型MEMS器件的创新设计。
研究内容简介
i）针对结构超滑体系发展可准确描述其摩擦磨损过程的跨尺度计算方法；
ii）开发可进行高效并行计算的开源软件包；
iii）利用开发的算法和软件包，系统研究超滑体系摩擦磨损性能及其影响因素，为实现稳定结构超滑体系提供有效的理论设计方案。
i）针对结构超滑体系发展可准确描述其摩擦磨损过程的跨尺度计算方法；
ii）开发可进行高效并行计算的开源软件包；
iii）利用开发的算法和软件包，系统研究超滑体系摩擦磨损性能及其影响因素，为实现稳定结构超滑体系提供有效的理论设计方案。
