一种生物仿生反馈环路用于维持自润滑与耐磨性
材料科学
2026-03-17 v1
摘要
具有自感知和自调节功能的智能材料是可持续技术的新兴前沿。本文引入Cu(Au)/C纳米复合膜，充当仿生自调节润滑剂。在这些膜中，摩擦热会触发软金属纳米颗粒(Cu或Au)沿纳米孔道熔化和迁移至摩擦界面，其中金属可催化原位有序碳纳米结构的形成。通过实时监测摩擦系数、电阻(R)和金属释放，确认了自主循环：高摩擦系数产生热量，熔化金属纳米颗粒；迁移的金属通过创建低摩擦纳米结构降低摩擦系数，从而减少热量并中止进一步迁移，直至摩擦系数再次升高。这种自限制性反馈实现了稳定的超低摩擦(~0.04)和卓越的耐磨性(>40 km)，即使在真空中也如此。通过利用摩擦产生的热量作为内在激活信号，我们的系统为具有更广泛应用潜力的智能自调节材料树立了范例。
引用
@article{arxiv.2603.15181,
title = {A biomimetic feedback loop for sustaining self-lubrication and wear resistance},
author = {Fuyan Kang and Shilin Deng and Panpan Li and Rui Zhao and Xiaohong Liu and Hongxuan Li and Huidi Zhou and Jianmin Chen and Wengen Ouyang and Li Ji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.15181},
year = {2026}
}