基于水合作用和离子-偶极相互作用,水合润滑能够将两个表面的摩擦转化为表面上水分子之间的摩擦,具有润滑性能佳、无污染、能源消耗小、空间稳定性高、安全性高、水合层承载能力较大等优势。水合润滑是一种新型润滑技术,即利用水分子与其他分子间的相互作用来减少摩擦和磨损,提高机械效率。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年中国水合润滑行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,水是最具发展潜力的润滑介质之一,但水具有气蚀性强、润滑性差等缺点,导致水合润滑存在易腐蚀、磨损大等问题,限制了其应用范围。在水合润滑条件下,摩擦副材料的优化和处理成为发展水合润滑技术的关键问题之一,水合润滑摩擦副可通过表面织构、表面涂膜/涂层等方式处理和改善。
2024年10月,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)发布“2024年度IUPAC化学领域十大新兴技术”,水合润滑被列入其中。IUPAC成立于1919年,是全球最大、最具权威性的化学组织,因此又被称为化学界的“联合国”。水合润滑技术被纳入“2024年度IUPAC化学领域十大新兴技术”,展现出了其巨大应用潜力。
生物大分子、水合离子、表面活性剂、仿生聚合物、聚合物刷、磷脂酰胆碱(PC)囊泡等具有在滑移面上暴露水合基团的特点,可作为水合润滑的载体。在研水合润滑材料包括聚甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、磷脂酰胆碱囊泡、超分子可修复水合润滑表面等。
目前水合润滑机制已在生物医学、轴承润滑、金属加工、运动理疗等领域得到应用。在生物医学领域,水合润滑机制可用于骨关节炎软骨损伤修复、植介入医疗器械等场景。
关节软骨是一种重要结缔组织,具有分散应力、减少冲击、承受载荷、吸收振动等作用,关节软骨退化、磨损会导致骨关节炎等疾病,目前全球骨关节炎患者达5亿人左右,在人口老龄化背景下,患者规模将进一步增长。水合润滑材料可作为关节润滑剂,包裹和保护软骨,改善关节软骨功能,从而实现关节连接。
新思界
行业分析人士表示,水合润滑技术应用潜力大,国内外相关研究不断深入,相关研究机构包括清华大学、湖南工业大学、中国科学院兰州化学物理研究所、Liposphere公司等,其中Liposphere公司开发出了基于水合润滑机制的新型的关节内注射剂AqueousJoint,预计2024年3季度,AqueousJoint在欧洲启动与透明质酸的对照试验,2025年4季度将获得CE标识。
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