摩擦涉及两个接触物体表面之间的相互作用,广泛存在于微机电器件和柔性电子设备中。当尺寸逐渐缩小到微纳米范围时,表面力变大,造成严重的摩擦问题,而复杂形状和结构的曲面加剧问题的严峻性;此外,由柔性基底变形引起的压痕深度的增加造成更多的能量耗散,影响了柔性微型器件的可靠运行并降低其使用寿命。为了实现微纳尺度界面的减摩,本文从界面构筑、摩擦性能及机理等方面进行了研究:首先构筑了不同性质和结构的微纳尺度界面;然后研究了微纳尺度复杂曲面的功能化表面改性对界面摩擦的调控和作用机理;进一步研究了柔性基底上微纳尺度摩擦及机理,提出了基于异质材料协同作用的柔性超滑界面设计。主要研究内容如下:首先,基于微纳尺度复杂曲面功能化表面改性与原子级薄石墨烯构筑微纳尺度界面。通过基于共价键作用的自组装膜修饰微纳尺度复杂曲面调节材料的表面润湿性和表面结构,而具有较低表面能的氟硅烷自组装膜可以调节表面为疏水性质。通过机械剥离不同厚度石墨烯可以实现对基底表面性质和机械性质的调节。基于自组装膜改性和原子级薄石墨烯构筑不同性质和结构的微纳尺度界面,为不同尺度界面摩擦性能的调节提供可能。其次,研究了复杂曲面的表面性质、结构和异质材料协同作用对微纳尺度界面摩擦的调控,并结合拉普拉斯方程、Derjaguin-Muler-Toporov（DMT）接触模型和修改的Prandtl-Tomlinson模型的计算,分析了表面疏水性、弹性模量、面外刚度和表面结构依次对界面粘附、接触面积、接触质量和界面势垒的影响,进一步揭示了摩擦作用机理。研究发现,基于自组装膜的疏水功能化表面修饰可以抑制毛细作用,降低界面粘附;石墨烯的高弹性模量有利于与自组装膜之间形成较小的接触面积;石墨烯层数变多引起的面外刚度的增加有利于降低界面接触质量,减少能量耗散;自组装膜与石墨烯的天然晶格失配形成的非公度接触使得滑动过程中的界面势垒降低了68%;基于上述因素间的协同作用,大大降低了摩擦力,获得了微纳尺度超滑界面（最低摩擦系数为0.0010）,并发现该界面的摩擦力随尺寸呈现幂次增加。再次,研究了柔性基底变形对微纳尺度界面摩擦的影响,从压痕深度、界面粘附、接触质量引起的面外变形等角度揭示了柔性基底上摩擦作用机理。研究表明,基于自组装膜的表面修饰通过降低界面粘附和压痕深度使得柔性基底上石墨烯的摩擦力降低了73%;由柔性基底弹性模量的增加引起的压痕深度的降低使得接触面积呈亚线性降低,进而降低摩擦力;增加的面外刚度降低了界面接触质量,有效减小了柔性基底上石墨烯的面外变形程度,进而降低能量耗散。此外,基于球/平面几何下的范德华力公式、法向接触变形以及接触区域附近变形的径向和周向分量产生的摩擦三方面计算了不同基底刚度、石墨烯厚度和载荷下的摩擦力,验证了基底刚度和石墨烯厚度对柔性摩擦的调节作用。进而将研究尺度延伸至其他微米和纳米尺寸,获得了微纳尺度下的柔性超滑界面,最低摩擦系数为0.0014。最后,研究了相对湿度、高载荷、扫描速度和相对转角等外界条件对疏水性自组装膜/石墨烯界面摩擦性能的影响及其在10000次循环滑动期间的耐磨损性能。发现该界面的摩擦性能不受环境湿度、扫描速度的影响;石墨烯的面外变形引起了界面摩擦的各向异性,但在不同相对转角下均具有较低的摩擦系数;且具有较高的载荷承受能力、优异的耐磨损性能和良好的超润滑稳定性,并从表面疏水性质、强化学相互作用和优异的机械性能等方面揭示了摩擦稳定性机理。