NANO编辑优选：超分子凝胶材料在摩擦界面的润滑机理和应用
本篇研究来自浙江工业大学机械工程学院许雪峰、胡晓冬课题组和中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室丁奇课题组。本文系统总结了适用油基、水基及极端工况基础油的凝胶因子分子结构，分析了其自组装结构与凝胶润滑剂的成胶特性、流变性能及摩擦学行为的构性关系。通过探究凝胶润滑剂与纳米材料、涂层、织构表面固体润滑材料的协同润滑效应，揭示了超分子凝胶复合润滑材料的润滑机理和设计思路。为超分子凝胶材料在润滑领域的发展与应用提供了理论参考。 文章介绍 Recent development in friction of supramoleculargel lubricant: from mechanisms to applications Zhang Ruochong（张若冲），Wang Dongmei（王冬梅）, Cheng Xinshao（程新邵）, Wang Minghuan（王明环）, Hu Xiaodong（胡晓冬）, Ding Qi（丁奇）, Xu Xuefeng（许雪峰）, Cai Meirong（蔡美荣）, Hu Litian（胡丽天） 通讯作者： 胡晓冬，浙江工业大学机械工程学院，中国杭州 310023 丁奇，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室，中国兰州 730000 许雪峰，浙江工业大学机械工程学院，中国杭州 310023 研究背景： 近年来，自动化与信息技术的快速发展推动摩擦润滑研究进入新阶段，在满足高性能润滑需求的同时，还需兼顾清洁性与可持续性。凝胶润滑剂作为新型润滑材料应运而生。关于超分子凝胶润滑剂研究目前主要聚焦于两个方向：一是功能化凝胶因子的分子结构设计，如高相变温度、低临界凝胶浓度、高效成膜特性等；二是凝胶润滑剂与纳米材料、薄膜、织构表面等固体润滑材料的协同润滑机制。凭借优异的流变性能和可设计性，凝胶润滑剂显著提升了液态润滑介质的工况适应性。凝胶因子分子结构设计是超分子凝胶润滑剂设计和应用的基础，系统探讨凝胶因子分子结构对超分子凝胶润滑剂及其复合材料润滑性能的影响机制对液态润滑介质的进一步发展具有巨大的促进作用。 研究内容： 本综述对超分子凝胶润滑剂的应用背景进行简要介绍后，聚焦凝胶因子与基础油固液界面相容性，系统总结了适用于油基、水基、极端工况等基础油的凝胶因子分子结构特征，分析其与凝胶型润滑剂成胶性能、流变学性能和摩擦性能的构性关系。进一步，总结凝胶型润滑剂与纳米材料、薄膜、织构表面等固体润滑材料复合时的摩擦学性能，重点探讨了凝胶润滑剂和固体润滑剂之间的协同润滑作用，初步提出超分子凝胶型固液复合润滑材料设计思路。最后，汇总超分子凝胶润滑剂发展的关键节点，对凝胶润滑剂及其相应复合材料的未来前景进行展望。 在对超分子凝胶润滑剂总结和分析基础上，本论文提出了凝胶润滑剂的研究仍存在以下不足：1）缺乏针对摩擦机理和应用工况的分子设计，且集中于温敏型凝胶，缺乏光、电、声等环境响应的智能润滑材料。2）超分子凝胶润滑材料与纳米材料、涂层、表面织构等复合时的摩擦学性能及润滑机理研究较薄弱，其协同或对抗作用尚缺乏系统探究。3）缺乏面向具体应用需求的凝胶型固液复合润滑体系材料体系设计。最后，本综述认为面向润滑材料领域超分子凝胶及其固液复合体系，特别是结合功能性凝胶以及环境响应性“智能”凝胶的复合材料体系，将具有重要的研究价值和广阔的应用前景。 作者介绍 胡晓冬 副教授 浙江工业大学 胡晓冬，浙江工业大学副教授 ，主要从事特种加工技术与装备，嵌入式控制系统研究，在Materials Research Express、Lasers in Eng.、Academic Journal...
