基于仿壁虎干性粘附材料的爬壁机器人在外星探测、废墟搜救及反恐侦查等领域有非常广阔的应用前景。由于材料特性和制备工艺的限制,基于高分子和碳纳米管阵列的干性粘附材料均存在难以克服的缺陷,不能满足爬壁机器人在不同环境的运动需求。本项目将结合高分子微米结构和碳纳米结构的优势进行跨尺度碳纳米管/高分子复合结构的构筑,通过对其形貌、结构尺寸的改变提高材料对粗糙表面的适应能力,得到最优的结构参数,并实现微纳结构的按需、可控构筑。在此基础上研究湿度在预压-粘附过程中对粘附性能影响,揭示湿度对仿壁虎粘附材料动态粘附性能的调控机理。得出环境(湿度、粗糙度)及阵列结构参数与粘附性能的关系,以指导适应不同环境的仿壁虎粘附材料的按需可控构筑。本项目的研究将提高仿壁虎干性粘附材料的环境适应能力,并通过改变湿度实现对其动态粘附性能的可控调节,对提高仿壁虎机器人的爬行能力及环境适应能力有重要的意义。
英文主题词carbon nanotube arrays;gecko inspired;dry adhesion;;