一种智能反馈机制，用于维持自润滑性能和抗磨损性

摘要

能够自我感知和自我调节的智能材料是可持续技术领域的一个新兴前沿。本文介绍了一种Cu/C纳米复合薄膜，它作为一种自调节的智能润滑剂发挥作用。在该薄膜中，摩擦产生的热量会促使Cu纳米颗粒沿着纳米孔移动到摩擦界面，在那里Cu纳米颗粒催化形成有序的碳纳米结构。通过对摩擦系数（μ）、电阻（R）和金属释放情况的实时监测，可以发现一个反馈机制：高摩擦会产生足够的热量使金属颗粒熔化；熔化的金属颗粒通过形成低摩擦纳米结构来降低摩擦力，从而减少热量并阻止进一步移动，直到摩擦力再次升高。这种自我限制的反馈机制使得系统能够在高真空环境下实现稳定的超低摩擦系数（μ约0.04）和出色的耐磨寿命（超过40公里）。通过利用摩擦产生的热量作为内在激活信号，我们的系统为智能、自调节材料建立了一个通用范式，其应用范围不仅限于摩擦学领域。