强韧低摩仿生软骨
通过引入磁取向氧化石墨烯纳米杂化物,在保持高含水量和低渗透性的同时,增强了水凝胶的承载能力和减摩特性,打破传统水凝胶机械强度与摩擦学性能的此消彼长。
张新月 · Chen, Qin · 陈凯 · 方海燕 · Hongyu, Zhang · 张德坤 · 葛世荣
Tribology International 2026
通过磁性纳米粒子诱导网络取向,形成类似软骨的水平有序结构,使水凝胶在承受高载荷的同时保持极低摩擦。
摩擦系数低至0.033,接近天然软骨水平,可显著降低接触面的摩擦磨损。
含水量68.34%且渗透率低至4.28×10⁻¹⁵ m⁴·N⁻¹·s⁻¹,既能保持润滑所需的流体环境,又能防止液体过度流失。
压缩强度7.1 MPa、拉伸强度11.0 MPa、断裂应变453%,与天然软组织力学性能相近,可望用于软组织替代。