Passivazione superficiale: La passivazione superficiale prevede il trattamento chimico della superficie di un isolante topologico per ridurne la reattività e minimizzare la formazione di adsorbiti o contaminanti che possono aumentare l'attrito. Ciò può essere ottenuto depositando uno strato o rivestimento protettivo, come un monostrato autoassemblato o un sottile strato di ossido, sulla superficie dell'isolante topologico.
Doping: Il drogaggio dell'isolante topologico con impurità specifiche o atomi droganti può modificarne le proprietà superficiali e influenzare l'attrito. Selezionando attentamente il tipo e la concentrazione del drogante, è possibile ottimizzare la struttura elettronica dell'isolante topologico e ridurne la reattività superficiale, con conseguente riduzione dell'attrito.
Ingegneria dell'interfaccia: Anche la modifica dell’interfaccia tra l’isolante topologico e un altro materiale può avere un impatto sull’attrito. Ad esempio, è stato dimostrato che l'inserimento di uno strato di grafene tra un isolante topologico e un substrato riduce l'attrito a causa delle deboli interazioni di van der Waals tra il grafene e l'isolante topologico.
Lucidatura meccanica: Le tecniche di lucidatura meccanica, come la fresatura ionica o la lucidatura chimico-meccanica, possono essere utilizzate per creare superfici lisce e prive di difetti su isolanti topologici, con conseguente riduzione dell'attrito.
Micro/nanostrutturazione: L'introduzione di strutture su scala micro o nanometrica sulla superficie di un isolante topologico può alterarne le proprietà tribologiche. Ad esempio, la creazione di micro-scanalature o nano-pilastri può ridurre l’area di contatto tra l’isolante topologico e una superficie di scorrimento, con conseguente minore attrito.
Lubrificazione: L'applicazione di un lubrificante o di un'interfaccia liquida tra l'isolante topologico e la superficie di scorrimento può ridurre significativamente l'attrito. La scelta del lubrificante appropriato che sia compatibile con la chimica della superficie dell'isolante topologico è fondamentale per ottenere un controllo efficace dell'attrito.
Vale la pena notare che il metodo specifico utilizzato per controllare l'attrito negli isolanti topologici dipende dall'applicazione desiderata e dalle proprietà specifiche del materiale. I ricercatori continuano a esplorare approcci nuovi e innovativi per personalizzare l'attrito negli isolanti topologici per ottimizzarne le prestazioni in varie applicazioni tecnologiche.
