Probing the intriguing frictional behavior of hydrogels during alternative sliding velocity cycles
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Understanding the friction behavior of hydrogels is critical for the long-term stability of hydrogel-related bioengineering applications. Instead of maintaining a constant sliding velocity, the actual motion of bio-components (e.g., articular cartilage and cornea) often changes abruptly. Therefore, it is important to study the frictional properties of hydrogels serving under various sliding velocities. In this work, an unexpected low friction regime (friction coefficient μ < 10 −4 at 1.05×10 −3 rad/s) was observed when the polyacrylamide hydrogel was rotated against a glass substrate under alternative sliding velocity cycles. Interestingly, compared with the friction coefficients under constant sliding velocities, the measured μ decreased significantly when the sliding velocity changed abruptly from high speeds (e.g., 105 rad/s) to low speeds (e.g., 1.05×10 −3 rad/s). In addition, μ exhibited a downswing trend at low speeds after experiencing more alternative sliding velocity cycles: the measured μ at 1.05 rad/s decreased from 2×10 −2 to 3×10 −3 after 10 friction cycles. It is found that the combined effect of hydration film and polymer network deformation determines the lubrication and drag reduction of hydrogels when the sliding velocity changes abruptly. The observed extremely low friction during alternative sliding velocity cycles can be applied to reduce friction at contacted interfaces. This work provides new insights into the fundamental understanding of the lubrication behaviors and mechanisms of hydrogels, with useful implications for the hydration lubrication related engineering applications such as artificial cartilage.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».