Два куска графита трутся друг о друга, а сопротивление исчезает, будто их разделила невидимая плёнка масла. Раньше такое видели только под микроскопом, на крошечных пятнышках контакта. Теперь учёные зажали между двумя слоями графита площадку в доли миллиметра и надавили с силой до половины ньютона — как если бы на неё положили небольшое яблоко. Трение не выросло, а упало до значений, которые приборы едва ловят.
Секрет в том, что слои графита держатся друг за друга слабо, как листы в стопке бумаги. Когда поверхности поворачиваются друг к другу под правильным углом, их атомные ряды перестают цепляться, и скольжение идёт почти без затрат. Учёные измеряли силу трения при разных нагрузках и видели, что коэффициент трения колеблется около нуля, опускаясь до одной миллионной. Иногда он даже становился отрицательным: поверхности не просто не мешали движению, а слегка подталкивали его вперёд.
То же самое наблюдалось на стыке графита с другим слоистым материалом — дисульфидом молибдена. Значит, дело не в уникальных свойствах одной пары, а в самой структуре плоских слоёв. Такие поверхности могут стать основой для механизмов, которые работают без смазки и почти не изнашиваются: от точных приборов до деталей, которые сейчас требуют постоянного ухода.
Отрицательное трение означает, что сила трения действует в ту же сторону, что и движение, — как если бы санки сами разгонялись с горки, хотя горки нет.