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超润滑材料取得重要进展

 化工材料一家人

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液体超润滑材料在人工关节、机械加工等领域具有广泛的应用前景。通过引入添加剂(如碳点,CDs)策略被认为是提高液体润滑材料摩擦特性和承载能力的有效方法之一。然而,通过该方法为电解液润滑材料(如类离子液体,ILAs)同时赋予高承载能力和超润滑性仍具有挑战性。

针对该问题,研究人员以CDs作为竞争配体操纵子,调节ILAs的团簇尺寸分布,合成了兼具超润滑性和超高承载能力的CDs/ILAs(达705 MPa,目前报道的CDs润滑材料的最高值)。

CDs上的含氧官能团与原始H键供体之间的竞争形成了非等尺寸团簇,并增大了它们之间的非对称接触概率,从而降低了界面剪切阻力,实现了以流体动压机理主导的超润滑性;同时,其中的CDs传递了法向载荷。该研究从团簇间相互作用的角度,为设计高性能的ILAs-基液体超润滑材料提供了新视角。

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回复化工材料一家人:CDs有效调节ILAs中阴阳离子之间的库仑相互作用、粘度,扩展系统的团簇尺寸分布(即跨度),从而增加非等尺寸固/液或固/液耦合团簇之间的非对称接触概率,降低了界面剪切阻力,实现了以流体动压润滑主导的液体超润滑。

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