本发明属于微机电，尤其涉及一种固液界面摩擦力原位调控方法及系统。
背景技术：
1、摩擦广泛存在于两相对运动物体接触面之间，并阻碍其相对运动。因此在摩擦副之间会发生能量耗散和机械设备的磨损。
2、在微机电系统中，这种摩擦磨损仍然存在。为减少因摩擦所造成的能耗以及设备磨损，需要手段来调控摩擦。
3、在纳米尺度摩擦中，如果摩擦副是导电的，摩擦能量耗散可以通过电子通道进行，因此，可以通过调制表面电子学特性来调控表面摩擦。现有技术基于以上原理，在二维材料表面施加外加电子束以实现原位调控摩擦。然而这种方式需使用扫描电子显微镜发射电子束，所需操作过程非常复杂。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种固液界面摩擦力原位调控方法及系统，用于在na2so4溶液中，对mno2/au复合材料表面摩擦力的调控。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种固液界面摩擦力原位调控方法，包括以下步骤：
3、s1、在na2so4溶液中，获得施加不同电位的mno2/au复合材料固液界面所对应摩擦副的摩擦力数据；
4、s2、对比不同电位mno2/au复合材料在固液界面的摩擦力平均值与相同位置初始状态下mno2/au复合材料在固液界面摩擦力平均值，得到通过改变复合材料固液界面电位实现摩擦调控的数据。
5、进一步地，在步骤s1中，所述mno2/au复合材料固液界面所对应摩擦副为mno2/au复合材料与原子力显微镜探针之间形成的摩擦副。
6、进一步地，所述初始状态指的是在mno2/au复合材料已连接电化学工作站的条件下，未对mno2/au复合材料施加电位。
7、进一步地，在步骤s1中，
8、s11、将mno2/au复合材料作为电化学电池的工作电极加入电化学电池中，并向电化学电池中加入na2so4溶液，所述电化学电池的对电极为石墨电极，参比电极为ag/agcl电极；再将电化学电池的各电极连接到电化学工作站，电学工作站扫描时，电位由低电位升至高电位时为正扫；电位由高电位降至低电位时为反扫；
9、s12、在步骤s11的基础上，首先获得初始状态下mno2/au复合材料与原子力显微镜探针间的摩擦力数据，然后利用电化学工作站的循环伏安法，对mno2/au复合材料施加正电位，进行正扫和反扫，获得不同电位下mno2/au复合材料与原子力显微镜探针间的摩擦力数据。
10、进一步地，所述mno2/au复合材料的制备方法为：配置0.1mol/l na2so4与5 m mol/l mnso4混合溶液进行电化学沉积mno2。
11、本发明还提出了一种固液界面摩擦力原位调控系统，包括电化学工作站，原子力显微镜和电化学电池，所述电化学工作站与电化学电池相连，用于对mno2/au复合材料表面施加正电位，同时收集mno2/au复合材料表面摩擦力信号；所述原子力显微镜用于测定mno2/au复合材料与原子力显微镜探针之间的摩擦力数据，原子力显微镜在侧向力模式下使原子力显微镜探针在mno2/au复合材料表面以设定的扫描速度移动，设定的扫描时间与电化学工作站循环伏安法时间一致，以此得到摩擦力信号；所述电化学电池用于盛放mno2/au复合材料与na2so4溶液，并与原子力显微镜联用，使mno2/au复合材料在电化学工作站施加电位的同时进行原子力显微镜的扫描测定仍能保持原位。
12、本发明的有益效果为：
13、本发明属于微纳米摩擦尺度范围，且是一种基于原子力显微镜在固液界面上进行原位摩擦调控的方式，是通过改变复合材料表面电位的方式来调控摩擦，在操作过程中使用电化学工作站在复合材料而非二维材料表面施加正电位即可实现摩擦力的调控，操作流程更便捷方便。
14、可见，本发明是针对固液界面提出的一种摩擦调控方式，通过施加电位使摩擦副与溶液在固液界面处产生离子吸附现象，并在界面处形成一个与外加电位相异的离子、水、离子的离子层，即双电层结构来隔离原子力显微镜探针与复合材料表面，达到降低摩擦力的目的。
15、综上所述，本发明提供了一种微纳米摩擦调控手段，实现了固液界面的原位摩擦调控，实现方式更加便捷，在施加电位后的正扫与反扫过程中，摩擦力均有所降低，且反扫降低的更为明显，只需通过改变电化学工作站参数，就可改变固体材料表面电位并达到降低摩擦的功能。此外，本发明是在固液界面处实现原位摩擦的调控，这对海洋或是其他需要在液体中工作的机器设备的摩擦调控提供了解决方案。
1.一种固液界面摩擦力原位调控方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的固液界面摩擦力原位调控方法，其特征在于：在步骤s1中，所述mno2/au复合材料固液界面所对应摩擦副为mno2/au复合材料与原子力显微镜探针之间形成的摩擦副。
3.根据权利要求1所述的固液界面摩擦力原位调控方法，其特征在于：所述初始状态指的是在mno2/au复合材料已连接电化学工作站的条件下，未对mno2/au复合材料施加电位。
4.根据权利要求3所述的固液界面摩擦力原位调控方法，其特征在于：步骤s1包括：
5.根据权利要求4所述的固液界面摩擦力原位调控方法，其特征在于：在步骤s12中，在侧向力模式下使原子力显微镜探针在mno2/au复合材料表面移动，设定的扫描时间与电化学工作站循环伏安法时间一致。
6. 根据权利要求1所述的固液界面摩擦力原位调控方法，其特征在于：所述mno2/au复合材料的制备方法为：配置0.1mol/l na2so4与5 m mol/l mnso4混合溶液进行电化学沉积mno2。
7.一种固液界面摩擦力原位调控系统，用于实现固液界面摩擦力原位调控方法，其特征在于：包括电化学工作站，原子力显微镜和电化学电池，所述电化学工作站与电化学电池相连，用于对mno2/au复合材料表面施加正电位，同时收集mno2/au复合材料表面摩擦力信号；所述原子力显微镜用于测定mno2/au复合材料与原子力显微镜探针之间的摩擦力数据；所述电化学电池用于盛放mno2/au复合材料与na2so4溶液，并与原子力显微镜联用。
