เลื่อนกล่องไข่ที่เหมือนกันสองกล่อง (ซ้าย) ทับกัน เว็บสล็อตออนไลน์แล้วสันเขาและหุบเขาจะติดกัน ทำให้ผลักได้ยากขึ้น แต่สำหรับกล่องไข่ที่มีทิศทางต่างกัน (กลาง) หรือขนาด (ขวา) ยอดเขาจะไม่ประสานกัน และจะเลื่อนได้ง่ายขึ้น เมื่อนำหลักการนี้ไปใช้ในระดับอะตอม ผลกระทบนี้สามารถลดแรงเสียดทานได้อย่างมาก
ตอนนี้ลองนึกภาพการหมุนกล่องเพื่อไม่ให้ถ้วยและสันเขาเรียงกันอีกต่อไป กล่องหนึ่งจะเลื่อนไปตามด้านบนของอีกกล่องหนึ่ง ทำให้การเคลื่อนไหวราบรื่นขึ้น แนวคิดนี้ใช้ได้กับอะตอมเช่นกัน และเรียกว่า superlubricity เชิงโครงสร้าง วัสดุสองชนิดที่ยึดติดอย่างแข็งแรงเมื่อจัดแนวสามารถเลื่อนได้โดยแทบ
ไม่ต้องเสียดสีเมื่อถูเป็นมุม ในทำนองเดียวกัน ลองพิจารณา
กล่องสองกล่องที่ทำขึ้นเพื่อให้พอดีกับไข่ประเภทต่างๆ เช่น ไข่ไก่และไข่เป็ด ถ้วยในกล่องทั้งสองกล่องจะเว้นระยะห่างกัน เนื่องจากไข่เป็ดที่ใหญ่กว่าต้องการพื้นที่มากขึ้น นั่นหมายความว่าถ้วยจะไม่เรียงกันอย่างแน่นอน และจะไม่ล็อคเข้าที่ไม่ว่าจะวางแนวไหนก็ตาม เช่นเดียวกับวัสดุสองชนิดที่มีอะตอมที่มีระยะห่างต่างกัน
คาดการณ์ไว้ในปี 1980 และ 1990 โครงสร้าง superlubricity ถูกค้นพบครั้งแรกและรายงานในปี 2004 เมื่อนักวิจัยพบว่าความง่ายในการที่เกล็ดกราไฟท์เลื่อนบนพื้นผิวกราไฟท์อื่นขึ้นอยู่กับทิศทางของมันอย่างมาก: ที่มุมการหมุนบางมุมแรงเสียดทานลดลงที่ด้านข้าง ไม่มีอะไรทีมงานระบุไว้ในPhysical Review Letters
เมื่อเร็ว ๆ นี้ superlubricity ของโครงสร้างปรากฏขึ้นใน graphene ซึ่งเป็นแผ่นกราไฟท์ที่มีความหนาเพียงอะตอมเดียว แถบกราฟีนสามารถเลื่อนผ่านพื้นผิวสีทองได้อย่างง่ายดายนักวิทยาศาสตร์รายงานในปี 2016 ในScience ริบบิ้นอาจมีความยาวหลายร้อยนาโนเมตร ซึ่งประกอบด้วยอะตอมนับพัน แต่ “พวกมันเคลื่อนที่ด้วยแรงที่บางครั้งมีขนาดเล็กกว่า [ที่จำเป็น] เพื่อเคลื่อนที่อะตอมเดียว” Ernst Meyer ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษากล่าว บาเซิลในประเทศสวิสเซอร์แลนด์ “มันน่าทึ่งมาก ถ้าคุณปรับแต่งทุกอย่างให้ถูกวิธี”
สิ่งสกปรกหรือรอยตำหนิบนวัสดุจะทำให้เกิดโคลนขึ้น
ดังนั้นผลที่ได้มักจะแสดงให้เห็นในสุญญากาศเท่านั้น โดยมีการควบคุมอย่างเข้มงวดและพื้นผิวที่เตรียมไว้เป็นพิเศษ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ โครงสร้างการหล่อลื่นพิเศษในขั้นต้นจึงถูกจำกัดไว้ที่วัตถุที่วัดได้ดีที่สุดในหน่วยนาโนเมตร หรือหนึ่งในพันล้านของเมตร ซึ่งเป็นมาตราส่วนที่สามารถหลีกเลี่ยงความไม่สมบูรณ์ดังกล่าวได้ แต่เมื่อไม่นานมานี้
นักวิจัยจากจีนและอิสราเอลพบว่ามีสารหล่อลื่นพิเศษที่มีพื้นผิวขนาดใหญ่กว่าล้านเท่าในพื้นที่ — มาตราส่วนไมโครมิเตอร์ เมื่อกราไฟต์เลื่อนเหนือสารประกอบของโบรอนและไนโตรเจนการรวมกันดังกล่าวมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำมาก ซึ่งน้อยกว่า 0.00014 กลุ่มรายงานในเดือนกรกฎาคม 2018 ในNature Materials อะตอมภายในสารประกอบที่เรียกว่าโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยมถูกจัดเรียงเป็นรูปหกเหลี่ยมซึ่งมีรูปร่างเหมือนกับอะตอมของคาร์บอนในกราไฟท์ แต่รูปหกเหลี่ยมในวัสดุทั้งสองมีขนาดแตกต่างกัน เช่น กล่องไข่ที่ทำขึ้นสำหรับไข่เป็ดเมื่อเทียบกับไข่ไก่ Hod จาก Tel Aviv ผู้เขียนร่วมของการศึกษาร่วมกับ Ming Ma, Quanshui Zheng แห่งมหาวิทยาลัย Tsinghua และคณะ กล่าวว่าแรงเสียดทานยังคงอยู่ในระดับต่ำแม้ว่าจะไม่ได้ทำการทดสอบภายใต้สภาวะสุญญากาศ
เป้าหมายต่อไป Hod กล่าวคือการนำ superlubriricity เชิงโครงสร้างมาสู่ระดับมิลลิเมตร ไปยังวัตถุที่เรามองเห็นและจับได้ แม้ว่าจะเล็กก็ตาม ชิ้นส่วนขนาดเล็กที่เคลื่อนไหวได้ขนาดนี้เป็นเรื่องปกติ และแรงเสียดทานที่ลดลงดังกล่าวอาจมีประโยชน์ในอุปกรณ์ต่างๆ ตั้งแต่ส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กไปจนถึงเครื่องยนต์ขนาดเล็ก “มันสามารถอยู่ในอุตสาหกรรมการแพทย์ การจัดเก็บข้อมูล นาฬิกา ดาวเทียม คุณเรียกมันว่า” เขากล่าว การขยายขนาดให้ใหญ่ขึ้นนั้นจะเป็นเรื่องที่ท้าทาย แต่ Hod กำลังทำงานเกี่ยวกับแนวคิดที่จะไปถึงที่นั่นสล็อตออนไลน์