近日，《先进功能材料》（Advanced Functional Materials，IF：19）在线发表了我所赵盖课题组的最新研究成果。论文题为《Phase-Change Induced Capacitive Response in Lubricating Nanocapsules for In Situ Monitoring of Tribological Interface Temperature》。南京航空航天大学为第一署名单位，2024级博士生薛帆为第一作者，赵盖研究员为通讯作者。
超声电机在空间服役时，摩擦界面瞬时温度远大于环境温度，界面真实温度的获取对于揭示摩擦磨损机理至关重要。但是传统的接触式温度传感器和非接触式测温方法均难以对动态摩擦界面的真实温度进行有效测量。针对这一挑战，该论文利用低共熔材料，研发了一种兼具自润滑与温度自感知的智能摩擦材料。通过将整个摩擦系统设计为类电容器结构，利用相变材料的温度响应特性，当摩擦热导致界面温度达到相转变温度时，相变行为诱导界面离子极化增强，进而引发系统电容响应，从而建立起温度-相变-电容响应的关联机制。
温度-相变-电容响应摩擦系统设计与原理图
该研究的创新之处在于摒弃了将外部温度传感器嵌入摩擦副的传统思路，而是通过将整个摩擦界面设计为传感区域，实现了摩擦界面温度的实时传感。不仅避免了基体传热引起的热滞后与测量失真，更为解决动态摩擦界面的原位、实时温度监测难题提供了全新的解决方案，该技术在所有运动部件的智能润滑、状态监测与故障诊断领域具有重要的应用前景。
本研究得到了国家自然科学基金、航空航天结构力学及控制全国重点实验室自主课题和江苏高校优势学科建设项目的资助。
《Advanced Functional Materials》是Wiley出版社旗下的顶级材料学期刊，最新影响因子为19，是中科院分区材料科学1区TOP期刊。论文链接：http://doi.org/10.1002/adfm.202524480
