UV-responsive粘性表面可以开启和关闭在几秒钟

科学家开发出了一种仿壁虎干胶系统使用紫外线开关和控制在几秒内的粘性。是更快和更简单的方法比其他photo-controlled粘合剂、和能找到用于light-driven机器人系统。

光响应性材料,如液晶弹性体(致型)用于制造可切换的粘合剂。但他们通常是缓慢而复杂的,需要高温或额外的刺激激活或返回到原来的状态。

壁虎启发粘性表面

来源:©埃姆雷Kizilkan

表面有胶的微观结构模仿壁虎脚趾上的纤维

现在,科学家们从基尔大学和德国不莱梅大学已经开发出一种更简单和更快LCE-based胶粘剂。他们的系统只需要紫外线粘性和无粘性状态之间切换在几秒,和控制的附着力。它还可以捡起放对象;首次根据团队光响应性粘合剂。

当然,其他仿壁虎胶粘剂开发近年来,一些表现良好的足以让一个人爬墙像蜘蛛侠一样。但是复制的速度和优雅的英雄,一种需要动态连接和分离的粘合剂。这是起点;我们想要一个快速分离与可逆胶的性格,说埃姆雷Kizilkan,参与研究的人员之一。

材料采用一种如冰夹在两层聚二甲基硅氧烷(PDMS)层。其中一层覆盖着小蘑菇形的微观结构上模仿纤维的数组壁虎的脚,使他们坚持通过分子间范德华力的表面。

控制附着力,如冰的团队使用偶氮苯的光响应性分子,这isomerises迅速从一个状态到另一个,在紫外光照射下改变大小。这种效果展示的材料足以导致微观结构从表面剥离,扯开,就像壁虎失去附着力通过移动。当光被移除时,迅速恢复到其平坦,粘稠的状态。

仿壁虎粘性表面

来源:©埃姆雷Kizilkan & Jan Strueben

偶氮苯的形状变化对紫外线的反应,导致胶弯曲,从表面剥离

材料还可以坚持和运输对象比胶表面后的初始预加载力6 mn应用,包括玻璃球体、显微镜载玻片和塑料埃普多夫管。应用紫外线释放对象。我们想使用这个材料,在移动机器人驱动光。因此,我们计划优化层的厚度和控制光致变形,Kizilkan说。

“这是一个有趣的创新,”的评论艾略特·霍克斯来自美国斯坦福大学的发展仿壁虎粘附手套2014年。不过,我想知道关于速度的限制。在许多机器人的应用,掌握的速度是很重要的,”他说。的第二个问题是,附着力就能达到如此大的预加载。为把握微妙的对象,可以将大预载问题。”