Профессор Станислав Н. Горб и Эмре Кизилкан из группы функциональной морфологии и биомеханики в CAU изучают, как адгезивные свойства силиконовых эластомеров могут быть улучшены на основе природы. Грибоподобная поверхностная структура некоторых самцов листовых жуков (Chrysomelidae) служит примером для них. В двух недавних исследованиях они обнаружили, что силиконовые эластомеры лучше прилипают, если их поверхность структурирована как грибовидная головка, а затем очень специфически обрабатывается плазмой. Чтобы подражать биологии, кильские ученые объединяют геометрический и химический методы. Они также показали, что на адгезионные свойства микроструктурированного силиконового материала влияет его степень кривизны.
Картинная галерея
Обратимая адгезия в микро диапазоне без адгезивов
На первом этапе исследовательская группа сравнила силиконовые эластомеры с тремя различными поверхностями: одна неструктурированная, одна со столбчатыми элементами и третья с грибовидной структурой. Используя микроманипулятор, они прикрепили стеклянный шарик к материалу и удалили его. Они проверили, как изменяется адгезия, когда микроструктурированные поверхности выпуклые (изогнутые наружу) и вогнутые (изогнутые внутрь). «Мы смогли показать, что силиконовые эластомеры со структурой грибовидной головки в вогнутом изогнутом состоянии имеют в два раза больший диапазон адгезионной прочности», - объясняет аспирант Эмре Кизилкан. На втором этапе ученые обработали силиконовые эластомеры плазмой. Выяснить,Как плазменные обработки могут значительно улучшить адгезию материала без повреждений, ученые варьировали различные параметры процесса, такие как продолжительность или давление. Они обнаружили, что плазменная обработка увеличивает адгезию неструктурированных поверхностей к стеклянной подложке примерно на 30%. При оптимальных параметрах адгезия к грибовидной структурированной поверхности даже улучшается на 91%.
Использовать с микро-роботами и клейкими лентами
«В очень маленьком пространстве у нас есть сильная хватка, которую мы можем широко варьировать», резюмирует материаловед Кызылкан. Это делает результаты особенно интересными для небольших приложений, таких как микро-роботы. Знания рабочей группы в Киле уже привели к созданию чрезвычайно прочной клейкой ленты, которая работает по «принципу геккона» и может быть удалена без остатка. (Qui)
Вы также можете быть заинтересованы в:
Технология соединения
Объедините легкие металлы с пластиком
Бионика
Аддитивное производство бионических ребер жесткости
СОВЕТ ПО СЕМИНАРАМ Семинар "Строительная бионика" в Академии строительной практики дает обзор возможностей бионики в разработке новых продуктов. Участники идут на бионический поиск решений и изучают принципы оптимизации бионической формы.
Информация и регистрация: www.b2bseminare.de/konstruction/konstruktionsbionik