仿生干湿摩擦黏附器件的研究进展

• 作者: 张云雷 赵蔚祎 麻拴红 周峰
• 来源期刊: 应用化学
• 学科: 化学
• 关键词: 仿生摩擦黏附 表面结构 界面化学 机械形变
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 综合评述|Review
• 页码范围: 86-98
• 页数: 13页
• 分类号: O647
• 语种: 中文
• DOI: 10.19894/j.issn.1000-0518.210478

摘要

生物在自然界的演化过程中进化出了许多独特的干湿摩擦、黏附器官来适应其生存环境.研究人员通过对自然界中典型摩擦与黏附现象的研究、认识和总结,提出了相应的仿生界面摩擦、黏附理论与模型,用于指导人工合成型智能摩擦黏附材料与器件.目前,仿生摩擦、黏附材料体系与器件的设计策略主要以表面微结构、界面物理化学相互作用以及机械形变为基础.但是,随着对生物摩擦黏附机理更加深入的了解,多策略耦合的设计理念逐渐成为主要研究方向.在此背景下,围绕表面微结构、界面物理化学修饰改性、机械形变调控的单一设计策略和多种耦合策略4部分,详细综述了近年来有关仿生摩擦黏附材料器件的最新研究进展,并分别针对单个与多策略耦合的设计理念以及其各自的优缺点进行了详细分析,阐述了这些材料与器件的创新设计原理、界面黏附性能、潜在性应用前景以及存在的问题.最后,对仿生摩擦、黏附材料与器件的未来发展方向进行了展望.该综述对表面工程、生物医学、微电子等领域的研究具有一定的指导意义.