غضروف مفصلی به دلیل خواص تریبولوژیکی منحصر به فرد خود، به ویژه ضریب اصطکاک پایین، نقش حیاتی در عملکرد مفاصل ایفا میکند. کلاژن نوع ۲، به عنوان جزء اصلی ساختاری غضروف، تأثیر بسزایی در این خواص دارد. در این پژوهش، رفتار نانوتریبولوژیکی تماس بین دو لایه کلاژن نوع ۲ در شرایط خشک با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی (MD) و نرمافزار LAMMPS، تحت چهار نیروی فشاری مختلف (۳.۵، ۷، ۱۴ و ۲۸ نانونیوتن) مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی، محاسبه کمی ضریب اصطکاک و بررسی وابستگی آن به نیروی فشاری در جهت لغزش عمود بر محور فیبریلهای کلاژن بوده است. نتایج نشان میدهد که ضریب اصطکاک با افزایش نیروی نرمال، روند کاهشی کلی از خود نشان میدهد. مقادیر ضریب اصطکاک برای بارهای ۳.۵، ۷، ۱۴ و ۲۸ نانونیوتن به ترتیب حدود ۰.۳۵۳، ۰.۱۹۳، ۰.۱۹۵ و ۰.۰۲۲ محاسبه گردیده است. کاهش ضریب اصطکاک با افزایش بار، با افزایش سطح تماس واقعی در مقیاس اتمی و افزایش تعداد ذرات درگیر در سطح اندرکنش، مرتبط دانسته شده است. افت چشمگیر ضریب اصطکاک در بالاترین بار (۲۸ نانونیوتن) به مقدار ۰.۰۲۲، بیانگر تغییر قابل توجه در مکانیزمهای اصطکاکی، احتمالاً ناشی از لغزش بین لایهای مؤثرتر در این سطح از فشار است. این یافتهها بینش عمیقتری در مورد رفتار اصطکاکی کلاژن در شرایط بارگذاری بالا و کمآبی فراهم کرده و میتواند در طراحی مواد بیولوژیکی و پروتزهای مفصلی با عملکرد بهبودیافته مفید واقع شود.
