德国研发可重复使用数千次仿生胶带

发布时间:2026-03-20 22:54  点击:1次

德国基尔大学动物研究所的研究人员近期从自然界中汲取灵感,成功研发出一种新型干性仿生胶带。该研究团队以能够克服重力在天花板和墙壁上行走的壁虎及昆虫为原型,开发出一种不仅粘附强度惊人,而且可反复粘贴和剥离数千次而不损失粘性的创新材料。

许多昆虫和壁虎之所以能攀爬墙壁,关键在于其足部和腿部覆盖着数千根微小的刚毛(setae)。这些刚毛数量庞大,且末端扁平,能够展开以最大化与粗糙表面的接触面积。正是这种微观结构,使得在分子层面运作的范德华力(Van der Waals forces)——尽管相对于普通化学键较弱——能够汇聚成足够的粘附力,支撑生物体在垂直表面快速移动。

由斯坦尼斯拉夫·戈尔布(Stanislav Gorb)教授领导的团队成功模仿了这一自然机制。他们通过在硅胶表面构建类似刚毛的微结构,制造出一种新型胶带。测试数据显示,这种仿生胶带从表面剥离的难度是同等材质普通平胶带的两倍以上。此外,该胶带在剥离后不留任何粘性残留物,甚至能在水下正常工作,且经过数千次重复使用后仍能保持优异的抓附性能。

为了直观展示其卓越的粘附性能,研究团队现场演示:一块尺寸为20x20厘米(约7.87英寸)的胶带,竟能支撑一名团队成员悬挂在天花板上。这一实验生动地证明了该材料在极端条件下的可靠性。目前,研究团队正进一步从甲虫鞘翅、蛇皮以及具有抗粘附特性的植物中汲取灵感,探索更多仿生材料的应用可能。

该团队的最新研究成果已于本月在纳什维尔举行的美国真空学会(AVS)研讨会上正式公布。德国作为欧洲材料科学的重镇,其高校与科研机构在仿生学领域的持续投入,正不断推动着从实验室到工业应用的转化。对于中国制造业而言,这种无需化学胶水、可循环使用的绿色粘附技术,在精密电子组装、医疗设备固定及户外应急场景中具有巨大的应用潜力,值得国内相关企业密切关注并探索技术引进或联合研发的机会。

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