512 / 2021-06-19 08:43:40

仿生智能粘附、摩擦可逆转换表面

       智能微控机器人技术的蓬勃发展，对所涉及材料的智能响应性提出了更高要求。传统粘附、摩擦表面尽管能够实现高/低粘附、増/减摩等功能，但无法在外部刺激条件下实现粘附性和摩擦性的可逆转换，严重制约了微控机器人技术的功能开发和产品应用。相比而已，生物体为适应复杂多变的自然环境，进化出非同凡响的粘附和摩擦学特性^[1]，例如：荷叶表面具有低粘附超疏水特性^[2]、玫瑰花瓣表面的高粘附超疏水特性^[3]、葎草和苍耳子为代表的各向异性摩擦特性^[4]，研究发现生物表面所具有的独特粘附和摩擦特性与其体表微纳结构的几何形态、尺寸和分布规律密切相关^[5]，这为人工智能粘附、摩擦调控表面的仿生设计提供了天然蓝本^[6]。本工作以典型生物粘附和摩擦学仿生原理为基础，巧妙借助形状记忆高分子材料特性，制备出仿生微结构形状可逆转化表面，进而实现智能粘附、摩擦可逆切换表面的仿生设计与制造。本研究成果在微固体分选、微流控机器人等领域具有广阔的应用前景。

关键词: 粘附；摩擦；可逆转换；仿生设计

参 考 文 献：

[1] Scherge M, Gorb SN(著), 李健等(译). 微/纳米生物摩擦学—大自然的选择. 机械工业出

版社, 2004.







[6] Y. Shao, J. Zhao, Z, Zhang, L. Ren, Chem. Eng. J., 382, 2020, 122989