科技日报记者 颉满斌
8月14日，记者从中国科学院兰州化学物理研究所获悉，该所周峰研究员及麻拴红研究员团队，受天然界蚯蚓连续润滑机制开导，开发了一种聚合物凝胶超润滑质料。相干研究结果近日发表于《天然·通信》上。
研究职员经由过程联合外貌可控化学刻蚀、原位褶皱化、激光微加工以和均衡溶胀闭孔等计谋，实现了仿生多级布局化超润滑聚合物凝胶质料的制备。该质料可以或许于高接触压力工况下揭示出超低磨擦系数、不变长期的超润滑寿命，且无外貌磨损，是迄今为止聚合物凝胶基超润滑质料于宏不雅标准所报导的最高承载能力。尤其是于准湿态测试工况下，该质料可以或许于有限润滑剂供应下，实现可不雅的连续润滑。
研究注解，该质料结实/长期的超润滑举动重要归因在滑动界面水合效应、静电排斥、润滑层/承载相的力学匹配以和磨擦历程中润滑剂的自泵送特性。研究职员经由过程自立搭建载荷磨擦机械驱动测试体系，直不雅展示了该质料机械结实与连续靠得住的超润滑举动，为研制水基超润滑运动部件及医疗装备提供了理论引导。
另悉，于解决聚合物凝胶质料超高承载及机械鲁棒性超润滑难点基础之上，研究职员又将存眷点转移到解决质料于苛刻盐离子介质中的长效劳学不变性难题。相干研究结果发表于《物资》上。
只管已经报导的年夜大都聚合物凝胶质料可以或许实现优秀的承载与减摩功效，但其于繁杂离子介质中遍及存于溶胀及力学掉效问题，磨擦学评价往往以去离子水为润滑介质，这较着与聚合物质料的现实运用工况不符（海水或者心理介质），使患上相干质料的开发仅仅逗留于观点及模子程度。
针对于传统高份子凝胶质料盐析力学强化计谋中的要害错误谬误，研究职员以聚乙烯醇（PVA）为原质料，经由过程退火联合静电交联晶域—原位盐析、外貌水合与收集互穿—基底限域的磨擦裂纹钝化计谋，制造出具备超强抗溶胀性及机械鲁棒性的聚合物超润滑凝胶质料。于利用微米级别粗拙度的不锈钢对于偶磨擦历程中，聚合物凝胶质料仍旧揭示出了优秀的减摩及抗磨机能。
其重要缘故原由是外貌水合润滑机制及收集互穿层的应力离域效应可以或许有用降低接触面剪切应力，基底交联的结晶区承载的同时也可以钝化裂纹，进一步按捺基底层磨擦裂纹扩大，从而确保质料超长的服役周期。动物植入实验外貌该聚合物凝胶质料具备优秀的生物安全性，可作为结实的水润滑涂层乐成制造于差别材质枢纽关头器械外貌，实现高效的润滑减摩改性，为新一代自润滑器械的研制提供主要质料保障。
（受访者供图）
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