仿壁虎可逆黏附材料的微结构及可逆黏附性能研究进展

作     者：李晓晖 周义霖 田津枫 丁伟轶 韩诗沺 杨庚辰 房光强 恽卫东 陈洋 梁梅 夏爽 邹华维 

作者机构：四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室 上海宇航系统工程研究所宇航空间机构全国重点实验室 

出 版 物：《摩擦学学报》 (Tribology)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52373020 51603197)资助 

主　　题：可逆黏附 可控黏附 表面结构 表面化学 有机硅 

摘      要：壁虎脚趾等生物器官依托于表面生长的柔性纤丝化结构，通过离散共形接触，基于“接触-裂分及“裂纹受限等原理，以累积的范德华力等获取优异的可逆黏附能力。壁虎在攀爬过程中会分泌因内聚破坏产生的游离脂类分子，在脚趾微结构表面形成保护膜以防止长时磨损，进一步获取持久的可逆黏附能力。仿生干态可逆黏附材料(简称可逆黏附材料)是受生物可逆黏附原理启发制备的1类表面结构化的功能材料，该类材料展现出了完全不同于传统化学粘接的微观黏附机制，显示出了独特的可逆/可控及无损黏附特性。经过二十年发展，可逆黏附材料以可控夹持-释放、可控转运、辅助攀爬和无损粘接-脱粘等应用形式于空间在轨服务技术、电子工业及生物医疗等领域展现了广阔地应用前景。本文中结合生物可逆黏附机制的认知发展，从简单几何结构、复杂多尺度结构及可控响应可逆黏附材料等不同发展阶段系统阐述了其研究进展，并对其存在的挑战及发展趋势进行了论述。