أنشأ الباحثون طريقة لإدارة الاحتكاك الإلكتروني في الأجهزة، مما قد يؤدي إلى تكنولوجيا أكثر كفاءة. باستخدام مواد محددة وتطبيق الضغط أو الجهد، يمكنهم تقليل أو إزالة هذه الخسارة الخفية للطاقة. الاختراق يركز على تفاعلات الإلكترونات في الأسطح الناعمة.
عادةً ما يعيق الاحتكاك الحركة ويضيع الطاقة في الآلات، لكن حتى الأسطح الناعمة تمامًا يمكن أن تعاني من شكل أكثر دقة يُعرف بالاحتكاك الإلكتروني، الناتج عن تفاعلات بين الإلكترونات. Zhiping Xu في جامعة تسينغهوا في الصين وفريقه قاموا بتصميم جهاز لمعالجة هذه المشكلة، يتكون من غرافيت متعدد الطبقات مع شبه موصل مصنوع من ثنائي كبريتيد الموليبدينوم أو نتريد البورون. هذه المواد تقلل من الاحتكاك الميكانيكي، مما يسمح بعزل المكون الإلكتروني. أكد الفريق الاحتكاك الإلكتروني من خلال فحص فقدان الطاقة المرتبط بحالات الإلكترونات في شبه الموصل أثناء الانزلاق. وجدوا أن تطبيق الضغط يجعل الإلكترونات بين الطبقات تشارك الحالات، مما يوقف الاحتكاك تمامًا. كذلك، إدخال جهد متحيز ينظم اضطراب 'بحر' الإلكترونات، مما يعطل التأثير فعّاليًا. لتعديلات أدق، تغيير الجهد عبر أقسام مختلفة من الجهاز يعمل كمفتاح، يضعف الاحتكاك دون إزالته كليًا. يشرح Xu: «حتى عندما تنزلق الأسطح بشكل مثالي، يمكن للحركة الميكانيكية أن تهز 'بحر' الإلكترونات داخل المواد». Jacqueline Krim في جامعة نورث كارولاينا ستايت تشير إلى أن الملاحظات الأولى للاحتكاك الإلكتروني ظهرت في 1998 باستخدام فائقي التوصيل عند درجات حرارة منخفضة. تتخيل تطبيقات عملية، مثل السيطرة على الاحتكاك في الوقت الفعلي عبر حقول خارجية، مشابهة لضبط نعل الأحذية بتطبيق هاتف ذكي لأسطح متنوعة من الجليد إلى السجاد. «الهدف هو هذا التحكم عن بعد في الوقت الفعلي بدون توقف أو هدر مواد»، تقول Krim. يعترف Xu بتحديات نمذجة جميع أنواع الاحتكاك رياضيًا لكنه يبرز وعد الطريقة حيث يسيطر الاحتكاك الإلكتروني على هدر الطاقة أو التآكل في الأجهزة.
