Para ilmuwan di University of Konstanz telah mengidentifikasi jenis gesekan luncur baru yang terjadi tanpa kontak fisik, yang didorong oleh interaksi magnetik. Fenomena ini mematahkan hukum Amontons, sebuah prinsip fisika berusia 300 tahun, dengan menunjukkan puncak gesekan pada jarak tertentu alih-alih meningkat secara stabil seiring dengan beban. Temuan ini diterbitkan dalam jurnal Nature Materials.
Para peneliti di University of Konstanz melakukan eksperimen meja menggunakan susunan dua dimensi elemen magnetik yang berputar bebas, diposisikan di atas lapisan magnetik kedua. Lapisan-lapisan tersebut tidak pernah bersentuhan secara fisik, namun interaksi magnetik menghasilkan gesekan yang terukur selama gerakan meluncur. Dengan memvariasikan jarak antar lapisan, tim peneliti mengendalikan beban efektif dan mengamati perubahan pada struktur magnetik. Gesekan terbukti paling rendah saat lapisan berada sangat dekat atau sangat jauh, tetapi meningkat tajam pada jarak menengah karena adanya persaingan preferensi magnetik: lapisan atas yang menyukai penyelarasan antiparalel dan lapisan bawah yang lebih menyukai paralel. Konflik ini menyebabkan orientasi ulang yang konstan secara histeretis, meningkatkan kehilangan energi dan menciptakan puncak gesekan, yang melanggar hukum Amontons—yang biasanya menghubungkan gesekan secara linear dengan gaya tekan melalui deformasi permukaan. Hukum Amontons telah bertahan selama lebih dari 300 tahun berdasarkan pengamatan sehari-hari seperti benda yang lebih berat lebih sulit untuk didorong. Namun, dalam sistem magnetik, gerakan memicu penataan ulang internal yang tidak diperhitungkan dalam model tradisional. Hongri Gu, yang melakukan eksperimen tersebut, menyatakan: 'Dengan mengubah jarak antara lapisan magnetik, kami dapat mendorong sistem ke dalam rezim interaksi yang bersaing di mana rotor terus-menerus mengatur ulang posisinya saat meluncur.' Anton Lüders, yang mengembangkan model teoretisnya, mencatat: 'Dari perspektif teoretis, sistem ini luar biasa karena gesekan tidak berasal dari kontak permukaan fisik, melainkan dari dinamika kolektif momen magnetik.' Clemens Bechinger, pengawas proyek, menambahkan: 'Hal yang luar biasa adalah bahwa gesekan di sini muncul sepenuhnya dari reorganisasi internal. Tidak ada keausan, tidak ada kekasaran permukaan, dan tidak ada kontak langsung. Disipasi dihasilkan semata-mata oleh penataan ulang magnetik kolektif.' Fisika ini, yang tidak bergantung pada skala, dapat diterapkan pada material magnetik setebal atom. Aplikasi potensial meliputi gesekan yang dapat disetel untuk metamaterial friksional, sistem redaman adaptif, sistem mikro dan nanoelektromekanis, bantalan magnetik, dan isolasi getaran. Studi oleh Hongri Gu, Anton Lüders, dan Clemens Bechinger ini diterbitkan dalam Nature Materials (DOI: 10.1038/s41563-026-02538-1).
