可持续超润滑水凝胶研究获进展
2026/02/06
在人体关节中,软骨依托多尺度胶原网络、多相组分及其界面的协同作用,构建出兼具高承载与超低摩擦的天然润滑系统。基于这一特性,水凝胶有望成为人工软骨替代材料。
近日,中国科学院兰州化学物理研究所提出了一种全新的材料设计思路,通过“选择性破坏双连续微相限域”,在同一材料中实现强韧承载骨架与超润滑界面的协同统一。
团队以甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺为模型单体,采用溶剂交换诱导微相分离的策略,成功构建出一种具有双连续微相限域结构的共聚物水凝胶。实验结果表明,该水凝胶的弹性模量远高于绝大多数已报道的润滑水凝胶体系。
在保证整体强度的同时,团队选择性地破坏表层微相限域结构。该润滑层通过强水合作用与熵排斥力的协同机制,显著降低界面剪切应力,达到典型的“超润滑”水平。
该水凝胶体系在长期摩擦过程中展现出自再生润滑能力。研究发现,摩擦磨损本身会诱导界面发生动态解离平衡,持续暴露新的亲水链段,从而持续补充润滑界面。在50N高载荷、10万次摩擦循环后,该材料几乎无性能衰减。双连续微相结构耦合表面润滑层还能有效钝化摩擦裂纹、分散应力集中,显著提升耐磨寿命。
该研究通过“选择性破坏微相限域”策略,打破了水凝胶材料中机械强度与界面润滑性能不可兼得的传统桎梏,首次在同一体系中集成了超高模量、超低摩擦、优异耐磨性与闭环可回收性。不仅为人工关节、软体机器人和极端环境下的润滑需求提供了全新的材料解决方案,也为未来智能化、可持续润滑系统的设计奠定了重要理论与技术范式。
相关研究成果发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项等的支持。
可持续超润滑水凝胶研究获进展
文章来源兰州化学物理研究所,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
2026年6月优质国际学术会议推荐 7
-
2026年第17届机械与航空航天工程 193
-
2026年先进航空航天技术与卫星应用 324
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 1808
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 1632
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 6095
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 1819
-
2026年艺术、文化产业与数字媒体国 04-29
-
2026年智慧教育、教育研究与文化交 04-29
-
2026年数字社会、公共管理与经济学 04-29
-
2026 政务服务、数字治理与智慧城 04-28
-
2026 制冷技术、暖通设备与环境调 04-28
-
2026 轻工材料、绿色制造与循环利 04-28
-
2026 多语言智能、翻译技术与国际 04-28
-
2026 生物育种、生态种植与现代农 04-28
-
中国科协发布2025年《重要学术12
-
2026年新锐分区(原中科院期刊2595
-
2025年两院院士增选有效候选人4402
-
2025最新JCR分区及影响因子12342
-
好学术:科研网址导航|学术头条分5673
-
2025年国际期刊预警名单发布!5837
-
2025年中科院期刊分区表重磅发20812
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提6954
-
二维超导迈斯纳效应探测研究获进展04-29
-
研究发现笼目超导体中多重范霍夫奇04-29
-
二氧化碳加氢制高碳烯烃与航煤馏分04-29
-
靶向特定蛋白互作界面抑制乙肝病毒04-29
-
研究揭示内源信使调控膜损伤与细胞04-29
-
科学家绘制大脑星形胶质细胞转录因04-29
-
上海交大Bio-X研究院石毅与合04-29
-
Elsevier 21490

-
中国造船工程学会工艺委员会 24381

-
重庆大学 18523

-
南京农业大学 18410

-
广东新球清洗科技股份有限公司 2358

-
西南大学资源环境学院 21544

-
中国科学院北京纳米能源与系统研究 2454

-
内蒙古呼和浩特 18629

-
中华口腔医学会 21382

-
上海荣格展览有限公司 21438

-
FEA 8391

-
北京两岸行经济文化交流有限公司 18233

-
教育咨询 2353

-
中国环境科学学会 8170

-
西北大学 8234

-
南阳理工学院 18276

-
江苏如皋软件园 18263

-
山东轻工业学院 18535

-
EAGEW 24288

-
北京达华低碳院 2160





















99







































