倾斜仿生刚毛的设计、制备及黏附性能研究

摘要：

依据JKR理论,从几何仿生角度出发设计并制备了2种具有斜截面的倾斜人工刚毛.理论计算表明:刚毛支杆倾斜20°,斜截面为45°时,刚毛具有较为理想的黏附性能,且具有这种结构的刚毛可便利地调控吸附和脱附.利用微摩擦试验机测试了人工刚毛表面的黏附性能,结果表明:在无滑移的平面接触下,刚毛阵列的黏附力随法向载荷增加而增大,当法向载荷超过一定值后,黏附力增加缓慢并趋于饱和;法向载荷为30 mN时,刚毛无滑移卸载所产生黏附强度约为2.4 kPa,略高于逆向滑移后卸载所产生的黏附强度2.2 kPa,而正向滑移后卸载所产生的最大黏附强度较逆向滑移后卸载有明显增加,达3.1 kPa,增加了近41%;短距离的滑移可增加黏附力,但随着滑移距离加大,黏附力随之下降.

关键词：刚毛、各向异性、黏附、注模

所属期刊栏目：29

分类号：TB17;TB324(工程基础科学)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划2007AA042201;国家自然科学基金50805076;江苏省自然科学基金BK2007202

在线出版日期：2009-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：393-398