闭节软骨润滑效用低重，就像机械零件缺乏润滑油相似，会激发软骨退化、磨损，进而诱发骨闭节炎等疾病，主要影响患者的糊口质料。开荒能模仿自然闭节润滑的原料和本事，连续是医学界和原料科学周围的要紧课题。指日，中国科学院兰州化学物理探求所润滑原料天下核心实行室获取了拥有低熵聚积物链态和高结晶度的PVA/CS（聚乙烯醇/壳聚糖）水凝胶。经由水化管造后，这种水凝胶原料具备了高呆板强度和优异润滑性。闭连论文发布于《先辈效用原料》。

　　水凝胶因其柔弱湿滑且生物相容性优越，被视为理念的软骨替换原料。但古板水凝胶正在秉承表部呆板应力和长时候应用时，存正在力学强度亏欠、润滑性和耐磨性差等题目，难以正在高负荷和极度要求下普及操纵，这成为了闭节修复和生物润滑周围亟待管理的困难。

　　针对这些离间，探求团队更始性地提出了低熵纳米晶域收集调控战略。纯洁来说，物质微观机闭中存正在高熵非晶态和低熵晶态两种机闭。高熵非晶态机闭就像是一群有条不紊的“幼分子士兵”，摆列毫无秩序可言；而低熵晶态机闭则类似练习有素、齐截摆列的“精锐部队”，有着特定的队形和法例。

　　团队通过精准调动这两种机闭正在水凝胶中的比例，高明地构修出了拥有呆板鲁棒性的润滑水凝胶。这就比如一位身手高妙的指导官，通过对区别类型“士兵”数方针合理调配，打造出了一支战争力超强的“水凝胶战队”。这种调控并非纯洁的数目增减，而是涉及到分子间彼此效率、能量状况以及相变历程等多个层面的庞大转折。

　　经由优化后的水凝胶职能精采。正在呆板职能方面，它拥有增光的强度和韧性，可以有用秉承较大的表力而不翻脸或变形，管理了古板水凝胶正在高负载要求下易产生的题目。正在润滑职能上，该水凝胶呈现增光，其摩擦系数极低，且拥有永恒坚固的润滑职能，可以像自然软骨相似完毕高承载、低摩擦和耐磨。

　　经测试，调控优化的水凝胶断裂强度为7.7 - 17.5 MPa、弹性模量为8.6 - 10.6 MPa、韧性为8.8 - 62.1 MJ m?3、压痕硬度为10.4 - 21.7 MPa，同时摩擦系数可低至0.026，且润滑经久性优越，真正完毕了水凝胶正在呆板强度和润滑职能上的双重晋升，管理了古板水凝胶正在高负载要求下易翻脸或变形的题目。

　　别的，探求还闪现了PVA/CS水凝胶正在模仿人体承重结构中优异的耐磨性，万分是正在人为髋闭节中的操纵远景，为高职能人为闭节润滑原料的研发供给了新思绪。这一效果为闭节修复和生物润滑周围带来了新的欲望，希望让更多闭节疾病患者受益。