Key points are not available for this paper at this time.
رغم الخصائص الممتازة للتشحيم التي تتمتع بها مواد الهلام التقليدية بسبب خواصها الرخوة الرطبة، إلا أنها تنتج تشوهات ميكانيكية مرنة شديدة عند ضغوط الاتصال الواجهة العالية. إن الحفاظ على توازن بين القدرة على تحمل الوزن وخصائص التشحيم لمادة الهلام يمثل صعوبة في العمل البحثي الحالي لبدائل الغضاريف المفصلية. لقد تم إحراز تقدم كبير في تطوير مواد مفاصل بيوكيميائية تتمتع بقدرة تحمل عالية واحتكاك منخفض قائم على تصميمات متدرجة. ومع ذلك، فإن معظم المواد البيوكيميائية تعتمد على احتكاك الانزلاق، مما يقيد بشكل كبير تحسين أداء التشحيم. هنا، قمنا بتصميم وتحضير مادة هلام جديدة ذات قدرة عالية على تحمل الوزن وأداء تشحيم مستقر، بحيث تم كسر طريقة الاحتكاك التقليدية والتحول من "انزلاق" إلى "دحرجة". تم تفكيك الشبكة على سطح الهلام عن طريق الإشعاع فوق البنفسجي وتم ملء المسام على السطح بجزيئات SiO2 النانوية. الهيكل الشبكي الكثيف للطبيقة السفلية يمنح مادة الهلام خصائص جيدة لتحمل الوزن، بينما يعزز الدرجة العالية من الترطيب في الطبقة السطحية وتأثير الاحتكاك الدائري لجزيئات SiO2 النانوية بشكل كبير خصائص التشحيم. مع التأثير التآزري لهذه التصميمات، حقق الهلام متعدد الطبقات مع جزيئات النانو على السطح معامل احتكاك متوسط منخفض للغاية (COF) يبلغ حوالي 0.00809 عند وزن مرتفع قدره 50 نيوتن خلال 30,000 دورة. توفر فكرة تصميم مادة الهلام هذه استراتيجية جديدة لاستبدال مواد الغضاريف المفصلية المستوحاة من الطبيعة.
درس فان وآخرون (الأربعاء) هذا السؤال.