11 / 2021-04-10 19:48:38

基于偶氮苯聚合物光敏流变液的光控摩擦

摩擦与润滑调节在汽车减振器、生物骨关节润滑和润滑设计等领域引起了人们的关注。最近，人们对摩擦的主动控制研究兴趣与日俱增，如电控摩擦、磁控摩擦、热响应摩擦和光控摩擦。在此基础上，开发了一系列刺激响应的流体来实现智能摩擦和润滑调节，如电流变流体、磁流变流体、光流变流体和其他智能流体。润滑剂的粘度与摩擦副的润滑状态息息相关，对粘度的调控可以实现摩擦与润滑的主动调控。摩擦与润滑的主动控制对减少磨损、指导润滑设计、节约能源具有重要意义。本工作制备了一种以偶氮苯为主链的高分子，在紫外光下其呈现螺旋链结构，而近红外光下是直链结构。利用光照前后分子结构和润滑性能的差异，制备了一组基于偶氮苯聚合物和聚乙二醇200的光敏流变液。流变液的粘度在紫外光照条件下比近红外光照下高19.0%。在球（Si₃N₄）-盘（SiO₂）接触模式下，测得流变液摩擦系数近红外光照条件下是紫外光下的3.62倍。摩擦性能的差异主要归结于流变性能和偶氮苯光异构体性能的差异。光控摩擦和粘度在自适应液体、光敏阻尼器、智能制动和流体输送等领域有着广阔的应用前景。