兰州化物所王晓龙研究员团队 AFM：利用低熵纳米晶域网络构建的机械鲁棒性润滑水凝胶

本文介绍了中国科学院兰州化学物理研究所王晓龙研究员团队在仿生软骨润滑材料领域的研究进展。背景方面，天然关节软骨随年龄增长或过度使用易退化，亟需开发兼具润滑性能和机械强度的替代材料。研究目的是通过低熵纳米晶域网络调控策略，解决传统水凝胶机械强度与润滑性能难以兼顾的问题。该团队采用聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)复合体系，结合冷冻-解冻循环、盐析效应和热退火工艺，成功制备出具有高结晶度的PVA/CS水凝胶。结论表明，该水凝胶展现出优异的机械性能（断裂强度达17.5MPa）和极低摩擦系数（0.026），且润滑性能在10万次摩擦测试中保持稳定，在人工髋关节等应用中表现出良好前景。