精密传动部件、机器人关节和微驱动系统等智能装备对界面各向异性摩擦功能提出了迫切需求。金属材料会通过激光纹理、沟槽阵列等表面加工技术实现各向异性摩擦。环氧树脂（EP）基聚合物材料在采用类似方法加工时，存在熔融变形、快速磨损、耐久性差及可靠性不足等问题，难以实现各向异性摩擦功能。

近日，中国科学院兰州化学物理研究所基于定向冷冻铸造与真空浸渍协同技术，在各向异性石墨烯气凝胶/环氧树脂（GA/EP）复合材料的设计制备与摩擦学性能研究方面获得进展。

研究表明，GA/EP复合材料的热传导、力学和摩擦学性能均与气凝胶的微观取向高度相关。GA/EP复合材料顶部接触界面具有高度取向的三维导热网络结构，表现出高弹性模量和最优润滑性能。该复合材料在机器人机械臂抓取—传递—释放系列操作、精密传动等应用场合具有独特优势，可满足对动态摩擦系数的差异化需求，推动精密装备向自适应、长寿命和智能化发展。

相关成果发表在Composites Part B: Engineering上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院基础与交叉前沿科研先导专项等的支持。

各向异性GA/EP复合材料的制备、摩擦学性能与界面润滑机制研究