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中科院深圳先進院研發出高性能仿壁虎干膠

2019-04-08
来源:香港商报网

  【香港商報網訊】記者 林麗青 報道:壁虎的神奇游牆功,自古以來引起了人們極大的興趣。今日,中國科學院深圳先進技術研究院生物醫學與健康工程研究所研發出超疏水超疏油的高性能仿壁虎干膠。該材料以低成本、可拉伸乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)高分子共聚物為襯底,利用微加工的微型蘑菇狀陣列,實現了7倍於壁虎腳掌粘附力的超強粘附力,法向粘附強度可達70 N/cm2,並可反覆多次使用。同時,該材料還可貼附在各種曲面上,變身自清潔薄膜,實現對油和水的150°以上接觸角。

 
  2000年,科學研究證實,壁虎神奇的粘附力主要來自於其腳掌極微細的剛毛與壁面之間的分子吸引力(范德華力)。此後各國科學家開發了各種仿生干膠,但由於當前仿生干膠存在着粘附性不高、易污染、易失效和加工成本高昂等問題,沒有得到廣泛應用。
 
  中國科學院深圳先進技術研究院生物醫學與健康工程研究所研究團隊摒棄了單純模仿壁虎剛毛的思路,採用微加工的蘑菇型結構,蘑菇型的頂部薄層不僅可顯著增加柔性貼合面積,而且具備超疏水、超疏油的自清潔特性。經不斷優化,這種新型干膠展現了高粘附、自清潔、可拉伸的優異性能。基於該團隊自主開發的軟複製工藝,使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作為高結構保真度的中間模板,將較為昂貴的硅片或光刻膠的精細微結構,精確地轉移到成千上萬個廉價塑料材料上,從而大幅降低成本。
 
  相關研究成果作為封面論文發表在Wiley旗下Applied Polymer Science (10.1002/app.47296)上。
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