上海市应用数学和力学研究所13级硕士研究生戴春春以第一作者在英国皇家化学学会和中国科学院联合举办的期刊《Nanoscale》（最新影响因子7.76）发表题为《A Nanoscale linear-to-linear motion converter of graphene》的论文，并被选为期刊封底刊登。
近年来，随着纳米科技的不断发展，纳米驱动原理和纳米马达的研究已经取得了丰硕成果，但同时又为纳米器件的设计提出了更多新的挑战，纳尺度运动转换便是其中之一。运动转换（即运动从一种形式转换到另一种形式或者从一个方向转换到另一个方向）在宏观机械中扮演着非常重要的角色（比如齿轮、皮带、曲轴连杆等），但是要仿照宏观运动转换原理去设计纳米运动转换装置却在加工上存在极大困难。目前这方面的研究还很有限，极大地限制了纳米器件的设计发展。
在张田忠教授的指导下，戴春春等人结合前人的研究成果，通过分子动力学模拟设计了一种基于石墨烯的纳尺度运动转换装置。该装置由一片石墨烯基底和一片吸附于基底上较小的石墨烯滑片组成。当基底局部发生垂直方向的运动时，基底平面内会形成曲率梯度，从而使基底与滑片之间的范德华势能形成梯度。在该势能梯度作用下，滑片会沿基底面内运动。这就实现了运动从垂直基底方向向平行基底方向的转换。计算表明，该转换器还可实现周期运动在在互相垂直方向上的转换。成果有望用于能量转换系统或传感系统。
论文工作得到国家基金委杰出青年科学基金和上海市浦江人才计划资助。
论文链接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/nr/c6nr01565d#!divAbstract
