宏观尺度固体超润滑与近零磨损难以兼得，主要源于宏观超滑通常伴随不可逆的材料损失，从而导致磨损率增加和使用寿命缩短。如传统摩擦转移膜理论通常依赖不可逆的“消耗-积累”策略，从根本上限制了近零磨损的实现。因此，如何保持极低摩擦并实现近零磨损是新一代固体润滑材料研发的核心挑战。

近日，中国科学院兰州化学物理研究所兰州润滑材料与技术创新中心纳米润滑课题组在超低摩擦和近零磨损的固体润滑材料研究方面取得突破性进展。研究团队提出了一种基于MXene基超分子薄膜摩擦界面的“滑移与原位瞬态自修复”协同新机制，实现了宏观尺度的超润滑与近零磨损，为零磨损固体润滑材料研发开辟了新路径。

MXene（二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物）材料具有优异的抗磨减摩性能和机械强度，是目前最耐磨的二维材料之一。然而，当MXene层间仅存在范德华力时，滑动过程中形成的结构空腔难以原位填充，缺陷的不断积累必然导致磨损。为此，研究团队在MXene体系中创造性地引入了动态氢键网络，调控其摩擦磨损性能。与传统刚性共价体系不同，这种动态氢键网络能充当可牺牲且可逆的弱耦合单元。摩擦滑动过程中，失去或发生滑移的MXene材料能够在氢键牵引下重新“归位”，即氢键能够发生类似“拉链式”的断裂与二次键合，从而有效修复摩擦产生的结构空洞（图1）。这种独特的机制使得材料既能利用MXene层间易剪切特性实现宏观超滑，又能通过表面丰富的氢键位点促进界面结构的原位重构实现近零甚至零磨损。结合理论模拟与实验验证，研究团队证实了这种界面超润滑与磨痕原位瞬态自修复机制的卓越效果。在大气环境湿度（50% RH）下，该薄膜摩擦系数可低至～0.006，并成功实现了“边摩擦边修复”的近零磨损，达到了“理论无限”磨损寿命状态。该MXene基超分子薄膜（CA-CS@MXene）在高可靠机械运动部件、柔性摩擦界面以及湿度响应智能器件等领域展现出广阔的应用前景（图2）。

相关研究成果以“In Situ Self-Healing Triggered by Reversible Dynamic Hydrogen Bonds for Near-Zero Wear of MXene Supramolecular Films”为题，发表在Advanced Functional Materials（2026; 0: e75480，https://doi.org/10.1002/adfm.75480）上。兰州化物所俞凯还博士为该论文第一作者，强力副研究员、张俊彦研究员和于元烈研究员为共同通讯作者。

上述研究工作得到了国家自然科学基金、甘肃省青年人才项目和中国科学院先导专项（B类）等项目的支持。

图1. CA–CS@MXene超分子薄膜设计制备和界面键合机制

图2. CA-CS@MXene超分子薄膜在高可靠机械运动部件、柔性摩擦界面以及湿度响应智能器件等领域展现出广阔的应用前景