Новый гидрогель для 4D-печати с функциями долговечной смазки

Китайские учёные разработали новый вид материалов — полиоксометаллатные гидрогели (ПОМГ). Эти гидрогели объединяют свойства чернил для 4D-печати и эффективных полужидких смазок. В статье в журнале Communications Materials рассказано, как центрифугирование водных дисперсий нанолистов на основе фосфорновольфрамовой кислоты помогает получить гидрогели с необычными свойствами.

Гидрогели обладают хорошей вязкоупругостью, умеют восстанавливать структуру после разрушения (тиксотропия) и реагируют на температуру. При нагреве до 80 °C материал становится более жидким, что позволяет изменять форму напечатанных объектов во времени — основа 4D-печати.

Особенность гидрогелей — отличные смазочные качества. Они эффективно уменьшают трение и износ на разных парах трения (металл-металл, металл-керамика, керамика-керамика), сохраняя стабильный коэффициент трения около 0,08 более 200 000 циклов. Смазка достигается за счёт физического эффекта нанолистов, которые работают как микро-подшипники, и химических реакций с поверхностью металла. Исследователи считают, что такие материалы пригодятся для адаптивной смазки, производства «умных» устройств и в биомедицине, где важны и 3D/4D-печать, и смазочные свойства.