自适应润滑水凝胶(ALH)在各种工业应用中显示出减少摩擦和能耗的前景。然而,延迟的可切换摩擦学性能和较差的环境适应性限制了它们在应用设备中的集成。
近日,中南林业科技大学吴献章等人提出了一种基于溶剂转化的动态键合调节策略,用于生产具有高度可切换摩擦学性能和良好环境耐受性的ALH。
通过将动态B-O键结合到海藻酸钠(SA)框架中,这些键在结合态和解离态之间转变,这得益于甘油和乙醇之间的溶剂转化。该过程调节SA网络的机械模量,从而实现高度可切换的摩擦学性能。此外,甘油的加入不仅可以作为模量调节剂,还可以作为防冻剂成分,赋予ALH优异的防冻和耐热性能,从而使ALH表现出优异的环境适应性。
因此,所得到的ALH表现出高度可切换的润滑行为,其动态可调摩擦系数(COF)在0.022和0.157之间,并在恶劣环境(-40-60°C)下保持一致的润滑性能,代表了所报告的ALH的最新水平。这一进步允许开发智能制动装置(IBD),展示了其在控制无人机速度方面的潜在应用。
参考文献:
H. Yang, L. Tan, J. Yan, J. Chen, X. Wu, S. Yang, Solvent-Induced Dynamic Bond Regulation for Constructing Adaptive Lubricating Hydrogels with Switchable Tribological Performance and Environmental Adaptability. Adv. Funct. Mater. 2024, 2411384.
https://doi.org/10.1002/adfm.202411384