壁虎仿生材料
仿生材料——精选推荐
仿⽣材料源于⾃然的⼒量——仿⽣材料⼀、神奇的⼤⾃然——仿⽣学⾃然界的创造⼒总就是令⼈惊奇,天然⽣物材料经历⼏⼗亿年进化,⼤都具有最合理、最优化的宏观、细观、微观复合完美的结构,并具有⾃适应性与⾃愈合能⼒,如⽵、⽊、⾻骼与贝壳等。
其组成简单,通过复杂结构的精细组合,从⽽具有许多独有的特点与最佳的综合性能。
例如,荷叶的表⾯有许多微⼩的乳突,让⽔不能在上⾯停留,滴形成后会从荷叶上滚落,同时将灰尘带⾛;海洋⽣物乌贼与斑马鱼体内的⾊素细胞决定了它们天⽣有⼀种改变⾃⾝颜⾊的能⼒;⽔稻表⾯突起沿平⾏于叶边缘的⽅向排列有序,使得排⽔⼗分便利;昆⾍复眼的减反射功能,使得⿊夜观瞧成为可能;⽔黾腿部有数千根按同⼀⽅向排列的多层微⽶尺⼨的刚⽑使其在⽔⾯⾏⾛⾃如;壁虎由壁虎脚底⼤量的细⽑与物体表⾯分⼦间产⽣的“范德华⼒”累积使其有了特殊的粘附⼒……道法⾃然,向⾃然界学习,采⽤仿⽣学原理,设计、合成并制备新型仿⽣材料,就是近年快速崛起与发展的研究领域,并已成为材料、化学、物理、⽣物、纳⽶技术、制造技术及信息技术等多学科交叉的前沿⽅向之⼀。
仿⽣学就是模仿⽣物的科学,早在1960年9⽉13⽇美国召开第⼀次仿⽣学会上由Steele等提出。
仿⽣学研究⽣物系统的结构、性质、原理、⾏为及相互作⽤,为⼯程技术提供新的设计思想、⼯作原理与系统构成;仿⽣材料指依据仿⽣学原理、模仿⽣物各种特点或特性⽽制备的材料;材料仿⽣设计包括材料结构仿⽣、功能仿⽣与系统仿⽣ 3个⽅⾯。
⼆、了解仿⽣材料仿⽣材料的定义仿⽣材料就是指模仿⽣物的各种特点或特性⽽研制开发的材料。
通常把仿照⽣命系统的运⾏模式与⽣物材料的结构规律⽽设计制造的⼈⼯材料称为仿⽣材料。
仿⽣学在材料科学中的分⽀称为仿⽣材料学(biomimetic materials science),它就是指从分⼦⽔平上研究⽣物材料的结构特点、构效关系,进⽽研发出类似或优于原⽣物材料的⼀门新兴学科,就是化学、材料学、⽣物学、物理学等学科的交叉。
仿生学例子及原理
仿生学例子及原理
1. 你知道吗，飞机的设计灵感竟然来自于鸟儿！鸟儿在空中自由翱翔，它们的翅膀结构和飞行方式简直太神奇了！人类模仿鸟儿的翅膀形状和飞行原理，造出了飞机，这不是很了不起吗？
2. 哇塞，潜艇的原理竟然和鱼有关系！鱼能在水中自由沉浮，靠的就是鱼鳔。
人类仿照鱼鳔设计出潜艇的沉浮系统，这简直太酷了，你能想象吗？
3. 嘿，你听过雷达吧！它的发明其实是受到了蝙蝠的启发呢！蝙蝠能在黑暗中准确飞行和捕食，靠的就是它们发出的声波和接收反馈。
人类模仿这个原理发明了雷达，是不是超级厉害呀！
4. 哎呀，你想想，荷叶为什么能出淤泥而不染呢？原来呀，它的表面结构很特别！科学家们就仿照荷叶的表面结构设计出了自清洁的材料，这可真让人惊喜啊！
5. 咦，你知道吗，那种带爪子的钩子很多时候就是仿照动物的爪子来做的！比如说猴子的爪子能牢牢抓住树枝，人类就根据这个做出了好用的工具，是不是很有意思呀？
6. 哇，蜂巢的结构那叫一个精巧！六边形排列紧密又坚固。
人类仿照蜂巢结构建造了一些建筑，这真的太有创意了，你说呢？
7. 嘿，想想看，壁虎能在墙壁上自由爬行，是因为它的脚有特殊的吸附能力！人们就仿照这个原理研究出了黏性材料，这多神奇呀！
8. 哎呀呀，蝴蝶的翅膀颜色那么鲜艳美丽，其实是利用了光的折射原理呢！科学家们也在研究这种原理，说不定以后能有更多漂亮又实用的东西出现呢！
结论：仿生学真的太神奇啦，从自然界中获取灵感，让我们的生活变得更加丰富多彩！。
壁虎的黏附能力
壁虎的黏附能力壁虎是一种神奇的爬行动物，它们以其超强的黏附能力而闻名于世。
这种能力让它们能够在各种垂直表面上自由行走，甚至倒挂着在天花板上爬行。
那么，壁虎是如何实现这一黏附能力的呢？1. 黏附原理壁虎的黏附能力主要依赖于其足部的特殊结构。
每只壁虎的足底都覆盖着数以百计的微小结构，称为足趾毛。
这些足趾毛又细分为更小的结构，称为足趾爪。
这些足趾爪和足趾毛上都存在微纳米级的结构，形成了一系列微小的吸盘。
2. 微小吸盘这些微小的吸盘是壁虎黏附能力的关键。
吸盘是由角质层和基质层组成的，其表层有许多微细的结构。
其中，角质层是由角质细胞和髓质细胞构成的，髓质细胞含有大量脂类物质。
这些微细结构和脂类物质共同起到了增强黏附的作用。
3. 范德华力有趣的是，壁虎的黏附并不依赖于粘液或胶水等黏附剂。
相反，它是通过一种称为范德华力的物理原理实现的。
范德华力是由物体表面分子间的吸引力引起的，同样也适用于微小的吸盘结构。
当壁虎的足部与表面接触时，微小吸盘上的范德华力会与表面产生作用力，从而使足部保持黏附。
4. 黏附调节壁虎对黏附的调节非常灵活。
它们可以通过调整足部接触面积，控制吸盘的数目和状态来控制黏附力的大小。
当壁虎需要释放黏附时，它们可以通过将足部向一侧扭转来改变足趾爪的角度，从而削弱黏附力，轻松脱离表面。
5. 黏附应用壁虎的黏附能力在生物学研究和工程应用中具有广泛的意义。
科学家通过研究壁虎的黏附原理，寻找启发式的设计思路，开发出具有类似黏附能力的人造材料。
这些材料可以用于制造有吸附性能的手套、鞋底等产品，提高人类在特殊环境中的工作安全性。
总结：壁虎的黏附能力是一种非常独特的适应策略。
这种能力依赖于足部微小吸盘的特殊结构和范德华力的作用，使得壁虎能够在各种表面上自由黏附和释放。
壁虎的黏附能力为科学家们提供了宝贵的思路和灵感，推动了新材料的研发和工程应用的进步。
壁虎的黏附能力也是大自然中生物多样性的奇妙展示之一。
仿生学的资料
仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。
蜻蜓——直升机、青蛙——蛙眼雷达、蚊子——蚊式战斗机、苍蝇—蝇眼照相机蝴蝶——迷彩服、海豚——潜艇、壁虎脚趾——粘性录音带、苍耳——尼龙搭扣、锯齿草|螳螂臂——锯子、电鱼——电池、萤火虫——人工冷光蝴蝶：五彩的蝴蝶颜色粲然，如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翊在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。
科学家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的稗益。
在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。
苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况，提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。
因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍然无恙，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。
根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。
青蛙：人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。
这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。
把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。
这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。
特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。
在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。
在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。
蝙蝠：根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。
这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。
如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
蛋壳：蛋壳呈拱形，跨度大，包括许多力学原理。
虽然它只有2 mm的厚度，但使用铁锤敲砸也很难破坏它。
建筑学家模仿它进行了薄壳建筑设计。
大自然仿生例子
大自然仿生例子
1. 你知道吗，那蝴蝶翅膀的美丽色彩和图案居然给了科学家们灵感！就像迷彩服，不就是仿照蝴蝶翅膀来设计的吗？让士兵们在野外能更好地隐藏自己，这多神奇呀！
2. 嘿，荷叶表面的不沾水特性是不是超厉害？这不就启发人们制造出了超疏水的材料嘛！像我们用的不粘锅，不就是这样的仿生例子吗，这简直太酷了吧！
3. 哇塞，蝙蝠能用超声波定位，这可不得了！后来呀，人们不就仿照这个发明了雷达嘛！这难道不是大自然给我们的超级礼物吗？
4. 你想想看，鲨鱼的皮肤那么光滑，竟然能让人们想到制作阻力更小的泳衣！那些游泳健将穿着鲨鱼皮泳衣在水里就像鱼一样快，多棒呀！
5. 哎呀呀，那壁虎能在墙上自由自在爬行，多厉害呀！然后呢，就有人仿照壁虎的脚制造出了特殊的胶粘材料呢，这可真是大自然的智慧啊！
6. 有没有觉得蜂巢的结构很神奇呢？它启发人们建造出了既坚固又节省材料的建筑！这难道不是大自然给我们的绝妙点子吗？
总之，大自然真的太神奇了，它给我们提供了这么多有趣又实用的仿生例子，我们一定要好好珍惜和利用呀！。
仿生学举15个例子.
仿生学举15个例子： 1。由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检 测舱内气体的成分。
2。从萤火虫到人工冷光； 3。电鱼与伏特电池； 4。水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报， 对航海和渔业的安全都有重要意义。
自然界中的自然物
你知道草和锯有什么联系呢? 锯-----草
利用自然物进行了模仿设计,像这种设 计称为仿生设计。
刚才的锯模仿草身上的什么特征呢?
你还知道哪些类似仿生设计呢?
这是什么？ 叫什么名字?
“鸟巢”
为什么取这个名字？
你们觉的贝壳会给你什么灵感?
来看看世界级的设计大师们 是怎样仿生贝壳设计的？
5。人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别 出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识 别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞， 能及时发出警报。在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。
仿生设计仿自然物的 外形、结构、色彩、功能等
仿生设计应用的范围：
建筑设计、日用品设计、 玩具设计、服装设计、 图案设计等
洗脸盆塞 溺 水的人。
牙签盒： 跳芭蕾 的小人。
蜗 牛 沙 发
“叶子”沙发
灯具
猪笼草
利用喜欢的自然物某种特征 进行一件或多件日用品设计
仿生材料
Qu 等利用化学气相沉积法,在硅基底上生长出竖直排列的多壁碳纳米管阵列,并 研究了其粘附性能.碳纳米管由竖直部分及端部的弯曲部分组成,分别用来仿生壁 虎脚部刚毛和铲状绒毛.当碳纳米管阵列与基底接触时,弯曲部分与基底表面的线 接触有效地增大了接触面积,并且在切向力的作用下,取向基本一致(d)和(e),类 似于壁虎铲状绒毛与基底的接触.为了测量该结构粘附力,取4mm³4mm大小的碳纳 米管集簇与玻璃基底接触(a),碳纳米管的直径约为10 ∼15nm,长度约为150µm,密 度约为1010∼1011cm−2.该样品能牢牢吊起一本重为1.480kg的书,切向粘附力约为 90.7N²cm−2,达到壁虎粘附力的10倍;而法向粘附力随着碳纳米管的长度的变化由 10 N仅增大到20 N且远小于切向粘附,并且总粘附力随着拉脱角的变化而变化.
仿生材料的举例
长颈鹿能将血液通过长长的颈输送到头部，是 由于长颈鹿的血压很高，这与长颈鹿身体的结 构有关。长颈鹿血管周围的肌肉非常发达，能 压缩血管，控制血流量；同时长颈鹿腿部及全 身的皮肤和筋膜绷得很紧，利于下肢的血液向 上回流。科学家由此受到启示，在训练宇航员 时，设置一种特殊器械，让宇航员利用这种器 械每天锻炼几小时，以防止宇航员血管周围肌 肉退化；在宇宙飞船升空时，科学家根据长颈 鹿利用紧绷的皮肤可控制血管压力的原理，研 制了飞行服——“抗荷服”。抗荷服上安有 充气装置，随着飞船速度的增高，抗荷服可以 充入一定量的气体，从而对血管产生一定的压 力，使宇航员的血压保持正常。同时，宇航员 腹部以下部位是套入抽去空气的密封装置中， 这样可以减小宇航员腿部的血压，利于身体上 部的血液向下肢输送。
仿生材料发展概况及前景展望
仿生材料概述
1.1 仿生材料起源
20世纪50年代以来，人们已经认识到生物系统是开辟新技 术的主要途径之一，自觉地把生物界作为各种技术思想、 设计原理和创造发明的源泉。 20世纪60年代，美国科学家J.steele在第一次仿生讨论会上 (1960年9月)正式提出了仿生学的概念，于是仿生学作为 一门独立的学科正式诞生。 20世纪80年代以来，生物自然复合材料及其仿生的研究在 国际上引起了极大重视，目前正在逐步形成新的研究领域。
仿生学例子
仿生学例子一1.壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。
2.贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。
3.从萤火虫到人工冷光；4.苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
5.电鱼与伏特电池；6.水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。
7.由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。
已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
8.屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲9.人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。
这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。
把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。
这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。
特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。
在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。
在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。
10.根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。
这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。
如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
11.模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。
12.嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
13.根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器——步行机。
14.现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
15.船桨模仿的是鱼的鳍。
16.锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。
二1。
苍蝇-----小型气体分析仪。
2。
萤火虫-----人工冷光；3。
电鱼------伏特电池；4。
水母------水母耳风暴预测仪，5。
蛙眼------电子蛙眼6。
蝙蝠超声定位器的原理------探路仪”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Thanks for your attention!!
2.仿壁虎粘附阵列的设计与制造
2.2仿壁虎粘附阵列的制造方法
自组织微纳米 孔膜铸造法
02
以具有大高宽比孔阵列的 膜为主模板，如氧化铝膜和聚 碳酸酯膜： 铝膜上的孔径是纳米级，具有 很高的深宽比，但得到的阵列 绒毛易于纠结； 聚碳酸酯膜上的孔径较大，深 宽比较小，但是这些孔的倾角 及间隔都是随机的，很难得到 间隔均匀、方向一致的绒毛阵 列。[3]
[3]SITH M． High aspect ratio polymer miero／nano-strueture manufacturing using nanoembossing，nano-molding and directed self-assembly[C], IEEE, Advanced Mechatronies Conferenee, Kobe, Japan, 2003: 886-890
Kellar Autumn等人利用MEMS技术制造的高精度二维压阻悬臂梁测量了壁虎单根刚毛的粘附 力，最大值为194+25 uN 。所有刚毛同时粘附并达到最大值时，壁虎的脚掌可产生约1300 N 的粘附力。[1]
1.2壁虎的脱离机制
壁虎在竖直的墙壁上能 以1m／s的速度快速爬 行，在没有任何测量到 外拉力的条件下，刚毛 在15 ms内能轻松脱离 基底。那么爬行中迅速 的脱离是怎样实现的呢?
他们使用两种不同的疏水性聚合物(硅树脂橡胶和聚酯树脂)制造了仿壁 虎的绒毛结构，并测量其与AFM探针间的粘附力，发现47％~63％ 的粘附力都是由范德华力提供的。在这几种主要证据的支持下，范 德华力被普遍认为是壁虎实现粘附的主要机理。[1]
本模板的所有素材和逻辑 图表，均可自由编辑替换 和移动。
1.1壁虎的吸附机制
1.1壁虎的吸附机制
01
03
使用x射线轰击靶材消除静电 引力后，在离子化的条件下刚 毛仍然能够实现粘附。
粘液说？
壁虎的脚底根本不存在腺体
静电说？
02
壁虎放在玻璃罩子里，然后把玻璃 罩里的空气抽走，结果壁虎仍然可 以爬上垂直的玻璃
·
04
吸盘说？
范德华力?！
1.1壁虎的吸附机制
范德华力?！
假设为范德华力：壁虎脚部的粘附力随着所接触基底的表面能的增 加而增加，Kellar Autumn等人利用单根刚毛的粘附力，使用JKR模 型对抹刀形顶端的半径进行了近似估计，结果为0．13~0．16 um， 与实验测量值很接近。
>
1.2壁虎的脱离机制
Kellar Autumn等人发 现，当刚毛与基底成30ﾟ 角时会突然发生脱离， 说明可能存在脱离的临 界角。整个脱离过程就 像是在剥离条带，这可 能是随着角度的增加， 刚毛边缘的应力增加， 导致绒毛与基底间的连 接出现裂纹，裂纹逐渐 增大造成脱离。[1]
1.2壁虎的脱离机制
2.仿壁虎粘附阵列的设计与制造
2.1仿壁虎粘附阵列的设计
仿壁虎粘附阵列的设计应使其具有较强的粘附力、可控制脱离、能适 应不同粗糙度的表面、自洁性和耐久性。
Gaurav J Shah等人将 壁虎的层状阵列简化为 图所示的模型，其中 L为nm级绒毛的长度； a为绒毛半径； w为绒毛间距； θ 为绒毛倾角。
壁虎仿生粘附材料汇报人： 班 Nhomakorabea： 学号：
一：壁虎的吸、脱附机制
CONTENTS
二：仿壁虎粘附阵列的设 计与制造
三：研究现状及展望
01
壁虎的吸、脱附机制
几个世纪以来,人们一直惊讶于一些动物如壁 虎、蚊子、苍蝇等超强的吸、脱附能力。壁虎 可以在各种基底上自由地爬行,即便是在天花 板上也可以1m/s 的速度迅速地移动;独特的粘 附作用源自于自然界长期的进化,研究其吸、 脱附机理对仿制与之类似的生物材料有着巨大 的启示作用。
另外一种解释： 以壁虎绒毛与基底接 触点为支点,绒毛另一端与 基底的距离为力臂,吸附和 脱附时拖拽力均平行于基 底,但方向相反。脱附时的 力臂远远大于吸附过程中 的力臂,由杠杆原理知,壁虎 仅需用很小的力即可让绒 毛与基底分离。[1]
02
仿壁虎粘附阵列的设 计与制造
壁虎的粘附阵列是一种性能优异的干性 粘着剂，由于是范德华力起主要作用， 粘附力主要受绒毛材料和几何形状的影 响，这为人们仿制粘附阵列提供了很大 的可能性。
2.仿壁虎粘附阵列的设计与制造
2.2仿壁虎粘附阵列的制造方法
自组织微纳米 孔膜铸造法
02
为得到类壁虎的分层绒毛 阵列，可将具有纳米孔和微米 孔的膜结合在一起作为模板。[3]
2.仿壁虎粘附阵列的设计与制造
2.2仿壁虎粘附阵列的制造方法
基于微纳米绒 毛生长的定向 自装配法
03
在金属极板上喷涂一薄层液 态聚合物膜，在相距很近的另一 极板上加上直流电场，微纳米绒 毛就开始生长直到碰到上层极板 ，精确控制时间就能得到理想的 结果。[3]
纳米级绒毛建模为有倾 角的圆柱状悬臂梁，顶 端是个半球体，如图所 示，这样更符合人工制 造绒毛的实际形状。[2]
2.仿壁虎粘附阵列的设计与制造
2.2仿壁虎粘附阵列的制造方法
2003年Metin Sitti在实验的基础上提出了三种制造方法[3]
纳米雕刻法
01
自组织微纳米 孔膜铸造法
02
基于微纳米绒毛 生长的定向自装 配法
03
研究现状及展望
目前仿壁虎材料主要应用在机器人上。 仿壁虎机器人的研究主要分为吸附技术与移 动技术的研究,吸附技术研究主要是围绕研制 仿壁虎脚掌的吸附材料展开,移动技术则主要 是模仿生物的灵巧移动方式。美国、日本等 都在开展仿壁虎机器人的研究,且处在领先的 位置。
03
研究现状及展望
虽然对壁虎的微结构有了较清楚的认识, 但是还有很多问题有待进一步系统、深入地 探究。仿壁虎机器人大多运用的不是壁虎吸 附的原理,即使运用壁虎吸附的原理其效果也 远远不能达到天然壁虎的吸附效果。因此我 们需要从实际应用的角度出发,运用当今的新 兴科技尤其是纳米科技,制备出一种价格低廉 、综合性能好且能大规模生产的仿壁虎器件 。
03
前两种方法要首先生产主模板，上面有微纳米级尺度的大深宽比的孔阵 列，作为生产绒毛阵列的负版，然后用聚合物来灌注成型、烘培，通过 剥离或刻蚀与主模板分离。
2.仿壁虎粘附阵列的设计与制造
2.2仿壁虎粘附阵列的制造方法
纳米雕刻法
01
用一种纳米尖端，如原子力 显微镜或者隧道扫描显微镜 的针尖，纳米尖端阵列或者 任何具有大深宽比的微纳米 结构阵列，将其在柔软的蜡 平面上压槽，即得到主模板 。 这种方法在制造具有不同倾 角和非对称的纳米阵列时具 有很强的灵活性，可以在任 何表面或者某指定区域内进 行，但是它只能生产几种特 定高宽比率的绒毛阵列，可 得到的阵列面积小，生产速 度也较慢。[3]
参考资料
[1]Autumn K, Liang Y A , Hsieh S T, et al .Adhesive Force of a Single Gecko Foot-Hair [J], Nature , 2000 , 405 :681 —685 [2]SHAH G J，SITH M．Modeling and design of biomimetic adhesives inspired by gecko fot· hairs[C], IEEE, International Conference on Robotics an d Biomimetics, Shenyang, China, 2004:873-878．