多年来,我们听说过多种系统可以复制壁虎脚的结构,从而拾起易碎物品而不会弄坏它们。现在,韩国科学家更进一步,增加了一种无害地放开这些物品的方法。如果你曾想过壁虎为什么能够笔直地在墙上或天花板上行走,那是因为它们的脚垫上有数百万个被称为刚毛的微小毛发状突起。由于所谓的范德华力(Van der Waals forces),这些突起暂时与表面在分子水平上结合在一起。
受这些脚垫的启发,研究人员之前开发了一种干粘合剂,用微小的蘑菇状结构复制了刚毛。虽然这种材料能很好地粘住易碎物体并将它们托起,但并不能总是在不造成损坏的情况下将它们释放。
这就是新技术的用武之地。
显示受壁虎启发的抓手如何在不损坏表面的情况下脱离表面的示意图 图/先进材料科学与技术
韩国国立庆北大学和东亚大学的科学家将蘑菇状结构融入软硅胶抓手,并将其安装在机械臂的末端。该抓手能轻松地粘住并从倾斜表面上抓起一个精致的玻璃圆盘,而不会像通常情况下那样将其打碎。
然而,一旦需要松开玻璃圆片,机械手就会同时向上抬起并扭转。这一系列动作使夹具与玻璃分离时所需的力降低了 10 倍。因此,物品不会发生任何损坏。
作为参考,壁虎只需将脚向前抬起,就能松开对表面的抓握。
Kyungpook 研究员 Sung Ho Lee 说:"我们希望我们的研究能引起业界的浓厚兴趣,因为许多公司都对使用干粘合剂临时固定和移动部件非常感兴趣,尤其是在机器人应用领域。"
最近发表在《先进材料科学与技术》(Science and Technology of Advanced Materials)杂志上的一篇论文介绍了这项研究。