近年来，随着高端装备制造、新能源、航空航天等领域的快速发展，传统轴承技术逐渐面临摩擦损耗、疲劳寿命短、极端环境适应性不足等瓶颈。在这一背景下，仿生学（Biomimetics）为轴承创新提供了全新思路——通过模仿自然界亿万年进化而来的生物结构，科学家们成功开发出一系列突破性轴承技术，推动行业向高效、长寿、绿色化方向迈进，而来自贵州的科研团队“自然纹韵、润滑未来”在仿生轴承技术上实现突破，并迅速引发广泛关注。

　　2025年3月，由“自然纹韵、润滑未来”团队研发的仿生多尺度纹理轴承技术通过山东省省级科技查新单位认证，认证该项目拥有四大创新点：1.基于蛤蜊表面抗磨损生物结构特征，提出适用于Cr4Mo4V钢轴承的多尺度复合2.采用正交试验与微观表征结合的方式，建立织构参数与摩擦学性能的定量关联3.开发激光烧蚀与仿生织构协同作用的功能化轴承钢表面，实现耐磨与减阻性能的复合优化4.针对硬质Si3N4陶瓷球摩擦副特性，验证仿生织构在硬-软材料配副中的适应性。

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　　一、仿生灵感来源：蛤蜊仿生推动轴承发展

　　在“自然纹韵、润滑未来”团队的最新研究中，一种看似普通的海洋生物——蛤蜊（Clam），成为了解决轴承疲劳损伤问题的关键灵感来源。

　　团队以自然界中蛤蜊的非光滑表面纹理为启发，结合“激光烧灼”的表面织构的方法，筛选和设计适合Cr4Mo4V钢（M50钢）轴承工况的仿生模型和表面

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　　织构形貌。利用正交试验法分析间距、宽度和密度对摩擦系数的影响程度和规律，优选出最利于Cr4Mo4V钢轴承摩擦磨损的织构形貌和表面织构参数组合。利用多种微观分析手段，揭示仿生织构Cr4Mo4V钢的润滑减摩机理，从而实现了干摩擦下仿生织构摩擦系数COF(6种织构排布)相较于无织构COF最大降低2.73%,MobilJetOil2润滑摩擦下仿生织构COF(6种织构排布)相较于MobilJetOil2润滑摩擦下无仿生织构COF最大降低0.72%，预期寿   命将有大幅提升。

　　二、核心创新点

　　1.基于蛤蜊表面抗磨损生物结构特征，提出适用于Cr4Mo4V钢轴承的多尺度复合织构。

　　2.采用正交试验与微观表征结合的方式，建立织构参数与摩擦学性能的定量关联。

　　3.开发激光烧蚀与仿生织构协同作用的功能化轴承钢表面，实现耐磨与减阻性能的复合优化。

　　4.针对硬质Si3N4陶瓷球摩擦副特性，验证仿生织构在硬-软材料配副中的适应性。

　　三、研究内容

　　1、提出基于蛤蜊表面非光滑结构特征，设计Cr4Mo4V钢多尺度复合织构形貌。

　　2.利用SiC砂纸将样品表面粗糙度抛光后，用无水乙醇溶液超声清洗，去除Cr4Mo4V表面残留的油脂和磨粒等污染物。采用激光打标机对Cr4Mo4V样品进行表面织构加工(激光功率为5W,加工次数为30次，扫描速度为50mm/s,MobilJetOil2润滑摩擦下无仿生织构COF最大降低0.72%。填充间距为1μm,脉冲重复频率为20kHz)6种织构排布方式和1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%面密度的织构分布。完成加工后，利用SiC砂纸金刚石抛光液对织构化Cr4Mo4V样品进行磨抛处理，去除织构边缘重铸层，最后使用无水乙醇超声清洗。

　　四、小编寄语

　　在科技与自然的交汇处，"自然纹韵，润滑未来"团队用智慧点亮了创新的火花。他们从蛤蜊的硬壳中汲取灵感，将亿万年的自然进化浓缩成轴承技术的突破。这不仅是一次材料的革新，更是一场向生命学习的致敬。在追求工业效率的同时，他们用仿生科技守护着绿色制造的初心。让我们期待，这些源于自然的智慧能转动更高效、更可持续的未来。创新永无止境，而大自然永远是我们最好的老师。

　　五、参考资料

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