摩擦界面微观能量载体
摩擦是自然界最普遍的现象之一，其应用和研究可以追溯到远古时代，与人类文明发展的全过程息息相关，但其起因目前还不完全清楚。正如诺贝尔奖得主Feynman（费曼）所说，“摩擦学精确定量的摩擦试验是非常困难的，尽管有经过精确分析的大量数据，但是摩擦定律仍然没有分析得很完善。”要揭示摩擦起源，首先需要突破摩擦过程的探测技术。
清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室雒建斌院士团队在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目（批准号：51527901）的资助下，自主研发了国际首台高分辨原位实时摩擦能量耗散测量系统，观测到了摩擦过程中机械能向热能转化的微观能量载体，对摩擦起源机理进行了重要探索。团队创新性地将超快激光和纳米探针相结合，发展了大跨度光耦合位移台技术，形成了集“力-热-电-磁-光”为一体的多维度测量体系，解决了摩擦电声子耗散的探测难题，从能量角度实现了对摩擦起源的深入研究。
高分辨原位实时摩擦能量耗散测量系统
该测量系统的独特之处在于，利用纳米探针和超快“光探针”的协同作用，检测原子间的短距离相互作用，实现了原子尺度摩擦能量耗散的探测。同时引入超快脉冲激光，针对电子和声子的激发与耗散过程，以50fs的时间间隔进行连续“拍照”，随后通过对时间切片照片组合成像，形成电子和声子两种微观能量载体的耗散行为全景图，首次探测到摩擦界面激子扩散、辐射耦合、电声耦合等8种能量耗散途径，填补了摩擦电声子能量耗散理论空白。
探测摩擦界面电子和声子
该仪器是摩擦学基础理论和探测方法的重要突破，能够帮助科学家们对摩擦能量耗散的过程、途径和强度进行在线检测，为揭示摩擦起源、发展降低摩擦功耗的新途径、研制新型超低摩擦材料、构建新型表征方法等方面提供强有力的支撑。可望对制造、交通、能源等领域产生深远影响，也将是人类文明史的一大进步。
——成果来自：国家重大科研仪器研制项目（部门推荐）“高分辨原位实时摩擦能量耗散测量系统”（项目批准号：51527901）