Infinite Approaching Superlubricity by Three-Dimensional Printed Structures
Source abstract
Abstract
The rapid development of three-dimensional (3D) printing technology opens great opportunities for the design of various multiscale lubrication structures. 3D printing allows high customization of arbitrary complex structures and rapid prototyping of objects, which provides an avenue to achieve effective lubrication. Current experimental observations on superlubricity are limited to atomically smooth clean surfaces, extreme operating conditions, and nano- or microscales. With the in-depth exploration of 3D printed lubrication, construction of multifunctional 3D structures with refined dimensions spanning from micronanoscale to macroscale is increasingly regarded as an important means to approach superlubricity and has aroused great scientific interest. To document recent advances in 3D printing for structural lubrication, a detailed literature review is provided. Emphasis is given on the design and lubrication performance of geometric and bioinspired lubrication structures with characteristic dimensions. The material requirements, merits, drawbacks, and representative applications of various 3D printing techniques are summarized. Potential future research trends aiming at the design strategy and manufacturing process of 3D printed lubrication structures are also highlighted.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Lubricants and Their Additives · Adhesion, Friction, and Surface Interactions · Metal and Thin Film Mechanics
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Science and Technology on Thermostructural Composite Materials Laboratory, School of Materials Science and Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an Shaanxi 710072, P.R. China
Department of Chemical Engineering, University of Patras, Patras 265 04, Greece
Funding
National Natural Science Foundation of China
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1002/smll.20190301810.1002/smll.201903018 ↗
2. 10.1016/j.mattod.2018.12.00210.1016/j.mattod.2018.12.002 ↗
3. 10.1016/j.triboint.2018.02.00510.1016/j.triboint.2018.02.005 ↗
4. 10.1021/acsnano.7b0904610.1021/acsnano.7b09046 ↗
5. 10.1016/j.mattod.2013.12.00310.1016/j.mattod.2013.12.003 ↗
6. 10.1126/science.126202410.1126/science.1262024 ↗
7. 10.1016/j.compositesb.2015.03.01410.1016/j.compositesb.2015.03.014 ↗
8. 10.1021/acsami.6b1248910.1021/acsami.6b12489 ↗
9. 10.1038/3502502010.1038/35025020 ↗
10. 10.1038/374607a010.1038/374607a0 ↗
11. 10.1038/4291010.1038/42910 ↗
12. 10.1088/0022-3727/39/18/R0110.1088/0022-3727/39/18/R01 ↗
13. 10.1016/j.triboint.2005.07.01610.1016/j.triboint.2005.07.016 ↗
14. 10.1016/j.nantod.2015.04.00310.1016/j.nantod.2015.04.003 ↗
15. 10.1038/nnano.2013.24410.1038/nnano.2013.244 ↗
16. 10.1016/j.carbon.2017.04.02710.1016/j.carbon.2017.04.027 ↗
17. 10.1103/PhysRevLett.92.12610110.1103/PhysRevLett.92.126101 ↗
18. 10.1021/nl102104610.1021/nl1021046 ↗
19. 10.1126/science.aad356910.1126/science.aad3569 ↗
20. 10.1038/nnano.2013.21710.1038/nnano.2013.217 ↗
21. 10.1039/C7CS00256D10.1039/C7CS00256D ↗
22. 10.1007/s40544-014-0056-010.1007/s40544-014-0056-0 ↗
23. 10.1039/C7NR09628C10.1039/C7NR09628C ↗
24. 10.1021/acs.nanolett.9b0265610.1021/acs.nanolett.9b02656 ↗
25. 10.1039/C9RA05679C10.1039/C9RA05679C ↗
26. 10.1088/1361-6528/ab904510.1088/1361-6528/ab9045 ↗
27. 10.1103/PhysRevB.86.07544410.1103/PhysRevB.86.075444 ↗
28. 10.1038/physci232195a010.1038/physci232195a0 ↗
29. 10.1002/adfm.20180639510.1002/adfm.201806395 ↗
30. 10.1007/s40544-020-0393-010.1007/s40544-020-0393-0 ↗
31. 10.1007/s40544-014-0052-410.1007/s40544-014-0052-4 ↗
32. 10.1038/s41586-018-0704-z10.1038/s41586-018-0704-z ↗
33. 10.1103/PhysRevB.41.1183710.1103/PhysRevB.41.11837 ↗
34. 10.1103/PhysRevLett.67.264210.1103/PhysRevLett.67.2642 ↗
35. 10.1002/adma.20170147410.1002/adma.201701474 ↗
36. 10.1103/PhysRevLett.108.20550310.1103/PhysRevLett.108.205503 ↗
37. 10.1038/s41563-018-0144-z10.1038/s41563-018-0144-z ↗
38. 10.1039/C7NR01451A10.1039/C7NR01451A ↗
39. 10.1103/PhysRevLett.100.06720510.1103/PhysRevLett.100.067205 ↗
40. 10.1116/1.58245910.1116/1.582459 ↗
41. 10.1038/s41467-020-15446-y10.1038/s41467-020-15446-y ↗
42. 10.1115/1.364579910.1115/1.3645799 ↗
43. 10.1515/rams-2018-000310.1515/rams-2018-0003 ↗
44. 10.1108/ILT-05-2015-006710.1108/ILT-05-2015-0067 ↗
45. 10.1115/1.182807010.1115/1.1828070 ↗
46. 10.1016/j.triboint.2019.02.01510.1016/j.triboint.2019.02.015 ↗
47. 10.1016/j.triboint.2012.10.01810.1016/j.triboint.2012.10.018 ↗
48. 10.1016/j.surfcoat.2020.12617810.1016/j.surfcoat.2020.126178 ↗
49. 10.1016/j.apsusc.2020.14598410.1016/j.apsusc.2020.145984 ↗
50. 10.1016/j.polymer.2016.06.05310.1016/j.polymer.2016.06.053 ↗
51. 10.1016/j.apsusc.2020.14658110.1016/j.apsusc.2020.146581 ↗
52. 10.1016/j.apsusc.2020.14730610.1016/j.apsusc.2020.147306 ↗
53. 10.3390/ma1104048710.3390/ma11040487 ↗
54. 10.1038/nmat408910.1038/nmat4089 ↗
55. 10.3390/ma906047610.3390/ma9060476 ↗
56. 10.1016/S1672-6529(07)60006-710.1016/S1672-6529(07)60006-7 ↗
57. 10.1088/2051-672X/4/2/02401310.1088/2051-672X/4/2/024013 ↗
58. 10.1088/1748-3190/10/4/04400110.1088/1748-3190/10/4/044001 ↗
59. 10.1016/S1672-6529(07)60017-110.1016/S1672-6529(07)60017-1 ↗
60. 10.1016/j.progpolymsci.2020.10129810.1016/j.progpolymsci.2020.101298 ↗
61. 10.1039/C8TA11860D10.1039/C8TA11860D ↗
62. 10.1002/adma.20190208610.1002/adma.201902086 ↗
63. 10.1016/j.jeurceramsoc.2018.11.01310.1016/j.jeurceramsoc.2018.11.013 ↗
64. 10.1039/D0TA04460A10.1039/D0TA04460A ↗
65. 10.1016/j.ceramint.2018.08.08310.1016/j.ceramint.2018.08.083 ↗
66. 10.1126/science.aaf209310.1126/science.aaf2093 ↗
67. 10.1016/j.cossms.2017.08.00210.1016/j.cossms.2017.08.002 ↗
68. 10.1002/adfm.20190358810.1002/adfm.201903588 ↗
69. 10.1002/adma.20200211210.1002/adma.202002112 ↗
70. 10.1016/j.ccr.2020.21348610.1016/j.ccr.2020.213486 ↗
71. 10.1016/j.jallcom.2019.15266710.1016/j.jallcom.2019.152667 ↗
72. 10.1002/smll.20180293110.1002/smll.201802931 ↗
73. 10.1007/s11431-016-9066-010.1007/s11431-016-9066-0 ↗
74. 10.1016/j.polymertesting.2020.10643410.1016/j.polymertesting.2020.106434 ↗
75. 10.1016/j.mser.2020.10056210.1016/j.mser.2020.100562 ↗
76. 10.1016/j.coche.2017.12.00210.1016/j.coche.2017.12.002 ↗
77. 10.1016/j.apsusc.2016.11.00310.1016/j.apsusc.2016.11.003 ↗
78. 10.1016/j.surfcoat.2019.02.08010.1016/j.surfcoat.2019.02.080 ↗
79. 10.1177/135065011773892010.1177/1350650117738920 ↗
80. 10.1016/j.jmbbm.2017.01.00410.1016/j.jmbbm.2017.01.004 ↗
81. 10.1002/pc.2442210.1002/pc.24422 ↗
82. 10.1016/j.apmt.2017.04.00310.1016/j.apmt.2017.04.003 ↗
83. 10.1002/adma.20180337110.1002/adma.201803371 ↗
84. 10.1021/acs.iecr.8b0173810.1021/acs.iecr.8b01738 ↗
85. 10.1016/j.triboint.2018.12.01010.1016/j.triboint.2018.12.010 ↗
86. 10.1016/j.eml.2018.12.00310.1016/j.eml.2018.12.003 ↗
87. 10.1016/j.actamat.2010.02.00410.1016/j.actamat.2010.02.004 ↗
88. 10.1063/1.493592610.1063/1.4935926 ↗
89. 10.1016/j.addma.2019.05.02810.1016/j.addma.2019.05.028 ↗
90. 10.1016/j.jmatprotec.2018.06.02710.1016/j.jmatprotec.2018.06.027 ↗
91. 10.1088/2053-1591/ab2a4710.1088/2053-1591/ab2a47 ↗
92. 10.1016/j.triboint.2019.04.03810.1016/j.triboint.2019.04.038 ↗
93. 10.1016/j.wear.2016.01.00410.1016/j.wear.2016.01.004 ↗
94. 10.1039/C4NR02041C10.1039/C4NR02041C ↗
95. 10.1016/j.compositesb.2016.11.03410.1016/j.compositesb.2016.11.034 ↗
96. 10.1186/s13036-015-0001-410.1186/s13036-015-0001-4 ↗
97. 10.1016/S0142-9612(01)00232-010.1016/S0142-9612(01)00232-0 ↗
98. 10.1080/15583724.2019.159788310.1080/15583724.2019.1597883 ↗
99. 10.1002/adma.20170634410.1002/adma.201706344 ↗
100. 10.1088/2051-672X/aa7da710.1088/2051-672X/aa7da7 ↗