Многие проверенные временем инженерные теории перестают работать, когда размеры устройств не превышают несколько десятков или сотен нанометров. Начиная с восьмидесятых годов прошлого века, ученые время от времени с удивлением обнаруживали, что некоторые идеально гладкие кристаллы размером несколько нанометров способны скользить по различным подложкам практически без трения. В последние годы таких экспериментов стало больше, и теоретики нашли несколько объяснений этому явлению, получившему название "суперскользкость".
Одна из теорий предполагает, что идеально гладкие на атомных масштабах кристаллы должны скользить друг по другу совсем без трения. Силы трения возникают только в том случае, если атомы примесей попадают между поверхностями и начинают за них "цепляться". Однако надежного экспериментального подтверждения эта гипотеза не получила, воспроизводимость результатов таких экспериментов низка, а размеры скользящего образца, коим обычно был кончик сточенной иголки атомно-силового микроскопа, не превышал нескольких нанометров.
В новых экспериментах ученые напыляли атомы сурьмы на сверхчистую поверхность графена. Получались "островки" с площадью до трехсот тысяч квадратных нанометров. Затем их двигали по поверхности графена с помощью иголки атомно-силового микроскопа и измеряли необходимую для этого силу. Оказалось, что примерно один из четырех островков даже самых больших размеров мог скользить по графену без всякого трения! Если эксперименты проводились на воздухе, что повышало вероятность попадания примесей, то шансы на скольжение без трения резко снижались. По мнению авторов, это надежно подтверждает, что за трение ответственны именно примеси. Кроме того, сама постановка экспериментов исключает многие возможные ошибки. Раньше оппоненты утверждали, что кончик иглы микроскопа не может скользить без трения - просто в экспериментах игла слегка поднималась над поверхностью, что и