多网络弹性体的磨损源于分子损伤的持续积累，而非微裂纹生长
软凝聚态物质
2026-03-10 v2 材料科学
摘要
轮胎磨损每年释放数百万吨颗粒物，造成巨大的工业和环境影响。然而，针对弹性体材料磨损的缓解措施仍大多基于经验，由于对导致磨损的根本损伤机制认识不足。我们对模型多网络弹性体采用机械化学方法，揭示了聚合物链断裂事件——这些无序网络的基本损伤单元——在摩擦磨损过程中如何演化。我们的发现表明，在粗糙接触锐齿处的离散微滑移通过应力激活的键断裂事件，在材料表面数微米处下方损伤材料。这种对亚表层损伤的持续积累最终导致材料侵蚀，生成一种降解黏弹层，重新描绘了磨损作为持续损伤增长过程的新图景。我们的方法进一步展示了通过调节材料结构以降低对应力波动的敏感性，可实现对磨损的增强韧性，为开发更可持续材料提供了知识导向的策略。
引用
@article{arxiv.2506.17860,
title = {Wear in multiple network elastomers arises from the continuous accumulation of molecular damage rather than microcrack growth},
author = {Ombeline Taisne and Julien Caillard and Côme Thillaye du Boullay and Marc Couty and Costantino Creton and Jean Comtet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.17860},
year = {2026}
}