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摩擦无处不在，任何机械运动都会面临摩擦、磨损问题而影响其使役寿命，而润滑是解决机械摩擦磨损问题的最主要技术途径。超润滑（Superlubricity）是指发生相对运动的物体间的摩擦力几乎为零甚至完全消失的现象，实际上由于外界环境的干扰以及测试技术的限制，通常将摩擦系数小于0.01时的润滑状态称为超润滑。超润滑技术的发展可以大大降低能源消耗和经济损失，也是实现“碳达峰、碳中和”的有效手段之一。然而，目前大部分超润滑状态的实现仍需要一个较长的磨合期，长时间的磨合使摩擦副在未达到超润滑状态时就可能已经发生了严重的磨损。因此，如何设计具备超短磨合期的超润滑材料成为该领域的技术难题。
单宁酸是一种天然的、环境友好的弱酸，广泛存在于未成熟的水果中，比如柿子、葡萄和苹果等。由于单宁酸分子的结构中含有丰富的羟基，其可在短时间内快速吸附到摩擦副材料的表面形成稳定的润滑膜，进而缩短了润滑材料实现超润滑的磨合期。此外，锚定在两个摩擦副之间的水分子作为剪切层也可以大大减少滑动过程中的摩擦力，聚乙二醇和单宁酸分子之间存在的氢键相互作用可以使该润滑材料具有较高的承载能力。因此，利用单宁酸、聚乙二醇与水分子的协同作用，制备具有超短磨合期的超润滑剂是一种可行策略。
本研究利用单宁酸和聚乙二醇之间的氢键相互作用，制备出一种新型的绿色、环保的液体润滑材料，该润滑剂可将氮化硅球与玻璃之间达到超润滑状态的磨合期缩短至9 s。本工作为设计具有极短磨合期的液体超润滑材料提供了新的研究思路和技术支撑。
本研究中制备的聚乙二醇-单宁酸液体超润滑材料具有绿色环保、性能优异、成本低廉的优点，有望在金属切削加工和生物医疗等领域广泛应用。
杜长合，中国科学院兰州化学物理研究所在读博士生。研究领域包括新型液体/固体超润滑材料的设计。
于童童，中国科学院兰州化学物理研究所助理研究员，研究领域包括二维材料的生长、微/宏摩擦学及摩擦电学。
王道爱，中国科学院兰州化学物理研究所研究员，主要从事材料摩擦磨损及表界面科学领域的研究。现任固体润滑国家重点实验室副主任，相关国家人才项目科技创新领军人才及基金委优秀青年基金获得者，获得国家自然科学二等奖1项、甘肃省自然科学一等奖1项。2018年入选科技部重点领域创新团队负责人，2019年入选中组部科技创新领军人才、山东省泰山学者特聘专家。
期刊简介
Friction（《摩擦（英文）》）是清华大学主办的国内首个摩擦学领域国际学术期刊，旨在发表和出版涵盖接触、摩擦、磨损、润滑、表面粘着和界面科学跨学科的创新性研究论文及专题性综述文章，致力于为国内外摩擦学和表面界面科学领域的学者搭建一流的国际学术交流平台，促进摩擦学在中国和国际学术界之间的交流和发展。其2021年影响因子为4.924，五年影响因子为5.662，位居Q1区。2019年入选“中国科技期刊卓越行动计划”领军期刊（全国共22项），2021年荣获“第五届中国出版政府奖期刊奖提名奖”。2022年变为月刊，年发文量120篇，在Springer平台和SciOpen平台同时完全开放获取出版。
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