AM:超疏液体仿生纤维粘合剂
兔兔 兔兔 2020-04-02

仿生弹性原纤维表面具有可逆干粘合剂的潜力,但其粘合性能对接触界面处的液体敏感。正如它们的自然模型一样,许多人工模拟物可以有效地防水,但是当接触界面引入低表面张力的液体时,模拟就会失效。在此,马克斯·普朗克智能系统研究所Metin Sitti等人提出了一种仿生纤维状粘合表面,该粘合剂在保持其粘接性能的同时,即使对超低表面张力的液体也具有超疏液性。

 

本文要点:

1该仿生纤维状粘合表面结合了蘑菇形原纤维阵列的有效粘附原理和基于双凹角原纤维尖端几何形状的疏液性。该方法可使原纤维尖端表面保持光滑,以获得高的干附着力,并且不涉及表面化学修饰。研究表明,即使是在很小的预紧力(约为1 mN)下,其拉力也比平滑表面控制的粘合剂高五倍左右。

2即使在接触界面上添加低表面张力的液体,所提出的微纤维结构的粘接性能也能得以保留。极高的疏液性使纤维状粘合剂能够在现实世界中应用于被水、油和其他液体覆盖的表面。

3此外,全弹性超疏液体表面在机械上不易碎,对物理接触的抵抗力强,并且高度可变形和可拉伸,这可以增加此类防湿表面的实际用途。而且基于可伸缩成型的制造工艺,未来可大规模生产这种疏液纤维化粘合剂,以用于服装封盖、机器人技术、汽车工业、医疗设备、便携式电子产品及可能含油的制造业或接触界面含其他液体的工业中。

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Ville Liimatainen, et al. Liquid-Superrepellent Bioinspired Fibrillar Adhesives. Adv. Mater. 2020, 2000497.

DOI: 10.1002/adma.202000497.

https://doi.org/10.1002/adma.202000497


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