發(fā)展新型的超低摩擦磨損潤(rùn)滑材料一直是摩擦學(xué)研究的重點(diǎn)任務(wù)，可顯著降低工業(yè)機(jī)械能耗、提升設(shè)備壽命，進(jìn)一步推動(dòng)新一代節(jié)能設(shè)備的研發(fā)。

近期，中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所潤(rùn)滑材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王道愛研究員團(tuán)隊(duì)基于剪切稀化效應(yīng)的新型亞納米線基油脂基潤(rùn)滑劑（圖1），實(shí)現(xiàn)了在宏觀尺度下Si₃N₄與PTFE不同摩擦條件下的超潤(rùn)滑，在12小時(shí)內(nèi)無需補(bǔ)充潤(rùn)滑劑，摩擦系數(shù)穩(wěn)定保持在　0.007，展現(xiàn)出短磨合時(shí)間和長(zhǎng)期穩(wěn)定的潤(rùn)滑性能，具備廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景，為超潤(rùn)滑領(lǐng)域帶來了新進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在Adv．　Mater．（2024，2412257）上。

圖1．　剪切變稀潤(rùn)滑劑的概念示意圖

研究人員還利用剪切變稀的亞納米線材料的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了多種基礎(chǔ)油的限域，發(fā)展了一系列半固態(tài)凝膠潤(rùn)滑劑（圖2），進(jìn)一步提高了多種基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑性能，并在超過13萬次摩擦周期內(nèi)保持穩(wěn)定，展現(xiàn)其長(zhǎng)期應(yīng)用的潛力。最為關(guān)鍵的是，通過在實(shí)驗(yàn)室中擴(kuò)大原料比例，可成功制備千克級(jí)產(chǎn)品，展現(xiàn)出其在工業(yè)應(yīng)用中的潛力。除此之外，基于亞納米線與PAO6潤(rùn)滑油復(fù)配制備的潤(rùn)滑劑還實(shí)現(xiàn)了鋼－鋼界面的減摩抗磨，極大提高了PAO6潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能及承載性能。相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS　Nano（2024，DOI：10.1021／acsnano．4c12703）上，蘭州化物所博士生王劉程和張立強(qiáng)助理研究員為論文共同第一作者，王道愛研究員為通訊作者。

圖2．　多種潤(rùn)滑油與亞納米線基潤(rùn)滑劑復(fù)配后性能得到提升

以上工作得到了中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家自然科學(xué)基金委、甘肅省重大科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。