聚合物摩擦过程中的持续热生成：分子链的非周期性构象波动

《ACS Applied Polymer Materials》：Continuous Heat Generation during Polymer Friction: Aperiodic Conformational Fluctuations of Molecular Chains

本研究通过分子动力学模拟揭示聚合物摩擦材料中摩擦热的微观生成机制，发现分子链构象涨落驱动的势能与动能转换是持续产热的主因。进一步分析表明滑动速度、接触压力及环境温度显著影响热生成过程，为高性能聚合物摩擦材料设计与热管理优化提供了理论支撑。

　　

摩擦热的积累显著影响聚合物材料的摩擦学性能。然而，其产生的微观机制尚不清楚，这成为研究和开发基于聚合物的摩擦材料的主要障碍。为了解决这个问题，我们利用分子动力学模拟研究了聚合物的摩擦加热行为。结果表明，由聚合物分子链的非周期性构象波动驱动的势能和动能之间的转换促进了摩擦热的持续产生。基于这一发现，我们进一步探讨了不同摩擦条件（即滑动速度、接触压力和环境温度）对热生成的微观影响机制。这项研究不仅为先进聚合物摩擦材料的设计和开发奠定了理论基础，还为基于聚合物的摩擦系统中的热管理策略提供了潜在的见解。