中北大学祝锡晶教授团队、西安交大邵金友教授/田洪淼教授团队 AFM:应用于高温环境高强度无痕抓取的纳米复材基仿生干粘附结构
2024-08-17 来源:高分子科技
仿生干粘附的概念已被提出20余年,然而,受材料等因素的制约,常规人造仿生干粘附结构通常着眼于常温环境下的高强度粘附问题,缺少对高温环境下高强度无痕粘附的研究,极大地限制了仿生干粘附的应用领域。
近期,中北大学祝锡晶教授团队联合西安交通大学邵金友教授/田洪淼教授团队提出了一种新型的氟橡胶&纳米填料基仿生干粘附结构,该干粘附结构通过仿生雄性金边龙虱跗节处的吸附垫,在接触末端引入了阵列的“吸盘状”微结构。由于氟橡胶与碳纳米管填料固有的耐高温特性及“吸盘状”末端结构设计,该干粘附结构在室温至大于200℃的宽温度区间内均可展现出高于常规聚合物基仿生干粘附结构的粘附强度(>350 kPa)及粘附效率(可达77.7)。更重要的是,该干粘附结构在高温环境下可实现无痕粘附,不会对目标表面造成污染,这是常规聚合物基仿生干粘附结构所无法达到的。此外,还可通过调节纳米填料的含量来精确调控结构的整体等效模量,从而实现粘附强度的进一步增强,相应的有限元仿真也验证了这一调控机制。最后,干粘附结构被用作抓手的接触表面进行了应用展示,其可在室温及高于200℃的环境下对诸如玻璃基板及硅晶圆等精密易碎物料实现可靠无痕抓取,展现了巨大的应用潜力。
图1 氟橡胶&纳米填料基仿生干粘附结构的仿生背景、制备工艺及结构展示。
图2 仿生干粘附结构常温环境下粘附性能表征。
图3仿生干粘附结构粘附增强机制分析。
图4 仿生干粘附结构高温环境下粘附性能表征及应用展示。
原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202408278
版权与免责声明:中国聚合物网原创文章。刊物或媒体如需转载,请联系邮箱:info@polymer.cn,并请注明出处。
(责任编辑:xu)
相关新闻
- 北科大查俊伟教授团队 Adv. Mater.:高温储能聚酰亚胺电介质双重击穿自愈机制 2024-10-16
- 宁波材料所刘小青研究员团队 Mater. Horiz.:高温触发交联策略助力有机相变复合材料自阻燃 2024-08-28
- 北化贾晓龙教授、杨小平教授 Adv. Compos. Hybrid. Ma.:碳纤维复合材料新型耐高温界面相的构建方面取得新进展 2024-04-28
- 武汉大学施晓文教授课题组 Adv. Sci.:抗冲击水凝胶薄膜-基于牺牲胶束辅助取向策略 2024-10-11
- 苏州大学程丝教授课题组 Mater. Horiz.:受生物组织启发的高强度和抗溶胀纳米纤维水凝胶复合材料用于两栖运动传感 2024-09-06
- 郑州大学上媛媛/张迎九团队 Adv. Sci.:用于可穿戴设备和水下测试的高强度、抗溶胀水凝胶 2024-08-22
- 中国科大龚兴龙教授团队《Adv. Funct. Mater.》:剪切变硬胶基智能材料仿生设计策略助力可变刚度半主动个人防护 2024-10-26