Onder de naald van een AFM-microscoop kan grafiet soms een negatieve wrijvingscoëfficiënt vertonen. Een uiterst ongewoon verschijnsel dat waarschijnlijk samenhangt met de opbouw van grafiet uit laagjes grafeen, suggereren onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology in Nature Materials.

Die negatieve wrijvingscoëfficiënt houdt in dat de AFM-naald gemakkelijker over het licht geoxideerde oppervlak gaat glijden wanneer je er harder op drukt. Normaal gesproken is het precies omgekeerd, zoals Leonardo da Vinci al schijnt te hebben vastgesteld.

De onderzoekers denken dat het komt doordat het bovenste ‘grafeenlaagje’ van het materiaal een beetje aan de naald plakt. Zolang je de naald aandrukt, is de hechting aan het op een na bovenste laagje sterker. Druk je minder hard, dan hecht de koolstof sterker aan de naald en trek je dat bovenste laagje plaatselijk los van de rest. Dat kost energie, en daradoor gaat de naald minder gemakkelijk over het oppervlak.

Een computersimulatie maakt duidelijk dat het ook in theorie zo werkt.

bron: NIST, Nature Materials