摩擦是几乎所有运动部件中固有的现象，易引发设备故障和经济损失，因此摩擦控制对降低能耗、延长设备寿命及提高系统稳定性至关重要。摩擦研究历史悠久，从15世纪的早期探索到现代微观尺度的突破，已提出大量理论模型。然而，摩擦本质上是多因素和多机制耦合的结果，这种复杂性导致当前摩擦研究仍处于现象描述阶段，不能量化摩擦，因此，亟需发展更精确、普适的物理模型以推动摩擦学科从现象描述阶段到理论阶段的转变。
图1.摩擦的多因素与多机制耦合。
近日，中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料全国重点实验室计算摩擦学团队在滑动摩擦的物理模型方面发表综述文章，从力学和能量耗散两个方面，综述了宏观到微观尺度的摩擦物理模型及其发展历史，从四个典型的摩擦现象出发——摩擦的负载和接触面积依赖、摩擦的速度依赖、摩擦的层数依赖、摩擦的电荷密度演化依赖，分析了现有摩擦模型的物理内涵和适用性，并探讨了面临的挑战。
图2.基于力学摩擦物理模型的发展历程。
图3.宏观尺度基于能量耗散摩擦物理模型的发展历程。
该综述文章系统性地梳理和整合了从宏观经典定律到微观原子尺度近百年的摩擦物理模型发展脉络，清晰揭示了摩擦作为多机制耦合复杂现象的本质。通过基于负载、接触面积、速度、层数等典型摩擦依赖性对各类模型进行深入比较，深化了对摩擦物理起源的理解，明确指出了现有模型在预测精度、跨尺度能力及参数第一性原理计算等方面的局限与挑战，为摩擦学研究者提供了宝贵的“知识图谱”和清晰的未来发展方向，旨在推动摩擦研究从现象描述向定量预测和精准控制的范式转变。
图4.微观尺度基于能量耗散摩擦物理模型的发展历程。
该综述文章以“Physical Models of Sliding Friction: A Review”为题发表在Friction（2025,13,9441132）上。兰州化物所博士生吕秋辰为论文第一作者，何文豪副研究员和鲁志斌研究员为通讯作者。
上述研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金、中国科学院“西部之光-西部交叉团队”项目、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等项目的支持。
