Stable graphene oxide-based lyotropic liquid crystals for interfacial lubrication

溶致液晶因其有序组装和流动性而具有润滑特性，其通常由具有两亲性特性的物质组成。尽管近十年氧化石墨烯（GO）作为一种新型两亲性材料已被研究，且GO作为润滑添加剂的应用已在油基和水基系统中得到验证，但目前研究对GO液晶的界面润滑作用尚不多。本文报道了GO水性分散液在特定临界浓度5.00 mg/mL以上时可形成溶致液晶，可作为一种稳定的水基润滑剂，保持数月稳定，并可减少37.3%的摩擦系数和25.24%的磨损。通过偏光显微镜和同步辐射小角X射线散射验证了其液晶相结构。溶致液晶的形成可以增强GO水溶液分散液在高密度下的稳定性，这归因于稳定的向列相GO结构。有序结构可承受垂直剪切力，从而减少磨损。