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壁虎仿生材料PPT课件

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壁虎仿生材料

壁虎仿生材料

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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。

壁虎仿生材料 ppt课件

壁虎仿生材料 ppt课件

ppt课件
14
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
02
自组织微纳米 孔膜铸造法
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]
ppt课件
15
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
03
基于微纳米绒 毛生长的定向
自装配法
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。
ppt课件
5
1.1壁虎的吸附机制
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
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。
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]
ppt课件
11
2.仿壁虎粘附阵列的设计与制造
ppt课件
7
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]
ppt课件
何表面或者某指定区域内进
行，但是它只能生产几种特

2024年度仿生智能材料ppt教案

2024年度仿生智能材料ppt教案

分子自组装
利用分子间的相互作用力，如氢 键、范德华力等，使智能材料分 子在特定条件下自组装成具有仿
生结构的聚集体。
纳米自组装
通过纳米级别的自组装技术，构 建具有特定功能的仿生智能材料
。
多层次自组装
结合不同尺度的自组装技术，实 现多层次、多功能的仿生智能材
料制备。
2024/3/23
13
3D打印技术应用
2024/3/23
11
模板法合成技术
模板选择与设计
根据目标仿生结构，选择合适的 模板材料，如生物模板、人工合
成模板等。
2024/3/23
材料填充与固化
将智能材料前驱体填充到模板中， 通过固化反应形成具有仿生结构的 智能材料。
模板去除
采用适当的方法去除模板，得到具 有仿生结构的智能材料。
12
自组装技术
2024/3/23
8
生物感知与响应机制
01
02
03
感知机制
研究生物的感知机制，如 视觉、听觉、嗅觉等，应 用于传感器和检测技术的 设计。
2024/3/23
响应机制
借鉴生物的应激响应机制 ，如自适应、自修复等， 提高材料的智能性和适应 性。
信息传递与处理
模拟生物体内的信息传递 和处理方式，如神经网络 和遗传算法，应用于人工 智能和计算机领域。
通过压电常数测量仪测量仿生智能材料的压电常数，研究其压电 效应及在传感器等领域的应用潜力。
18
05 仿生智能材料在各领域 应用前景
2024/3/23
19
传感器领域应用
仿生智能材料可用于制造高灵敏度、高选择性的传感器，如气体传感器、生物传感 器等。
利用仿生智能材料的自适应性，可设计出能够自适应环境变化的传感器，提高传感 器的稳定性和可靠性。

壁虎的动态吸附与壁虎纳米材料仿生学_杨文伍

壁虎的动态吸附与壁虎纳米材料仿生学_杨文伍
[ 23]
90 ° , 分离所需要的力越来越小 。 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 另外一种解释
[ 23] [ 31]
[ 6] [ 6]
第 21 卷
年和 1878 年开始研究壁虎脚掌不同寻常的微结构 , 但囿于当时的科研条件 , 他们只能大致地推测壁虎 可能具有很精细的脚掌结构 。 Schmidt 在 1904 年 用光学显微镜对壁虎脚掌进行观察 , Ruibal 和 Ernst 在 1965 年利用电子显微镜对壁虎脚掌的微结构进 行观察
第 21 卷 4 期 2009 年 4 月
化 学 进 展
PROGRESS IN CHEMISTRY
Vol . 21 No . 4 Apr . , 2009
壁虎的动态吸附与壁虎纳米材料仿生学
杨文伍 何天贤 邓文礼
＊＊
＊
( 华南理工大学材料科学与工程学院 广州 510640) 摘 要 以壁虎为代表的一类脚掌具有超细绒毛结构的动物具备极强的吸附和脱附能力 。 这种独特的 能力引起科学家的极大关注并逐渐成为研究的热点 。 与一般粘附材料( 比如胶水) 产生的吸附力不同的是 , 这种吸附力可以在需要时产生或消失( 动态吸附) 。 模拟这种结构的纳米材料具有极高的实用价值 。 本文以 壁虎为例 , 从化学 、 物理学 、 生物学 、 机械工程学及材料学的角度全方位系统地介绍了壁虎动态吸附理论和基 于这种理论在仿生方面研究的最新进展 , 最后提出本领域研究工作的展望 。 关键词 纳米 壁虎 动态吸附 仿生 中图分类号 : TB383 ; Q811. 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1005-281X( 2009) 04 -0777 -07

仿生材料PPT教案

仿生材料PPT教案

珍珠层中文石晶体与 有机基质叠层示意图
第7页/共50页
珍珠具有类似于贝壳珍珠层的叠片累积结 构。
这种微观结构模式与贝壳珍珠层的差别仅 在于，在贝壳的珍珠层是沿贝壳的表面铺 排构成层的，而珍珠中的珍珠层包围核心 铺排成层。贝壳珍珠层之所以得名，是因 为它也具有珍珠光泽。
第8页/共50页
贝壳是的强、韧的最佳配合 ,它又被称为摔不坏的陶瓷 贝。壳和珍珠在断裂前能经受较 大的塑性变形，具有优异的高 韧性。其主要原因是由于裂纹 偏转、纤维（晶片）拔出以及 有机基质桥接等各种韧化机制 协同作用的结果。而这些韧化 机制又与珍珠层的特殊组成、 结构密切相关。
层状骨结构示意图 （a）矿物相排列；（b）胶原纤维排列方向
第15页/共50页
（一）仿骨哑铃型晶须研制 动物的长骨，其构造特点为中部细长，
骨质致密；两端粗大，骨质疏松。 凡是骨骼中应力大的区域也正好是强度
高的区域。 长骨两端粗大，一方面在受压时减缓压
应力的冲击，另一方面在与肌肉组织的协 调配合上，粗大的端部有利于应力传递， 更有效地发挥骨质致密的中段骨头的承力 作用。这种骨头与肌肉的有效配合，使得 肢体的比强度和持重比提高。
第37页共50页五仿生壁虎胶带五仿生壁虎胶带壁虎胶带第38页共50页电镜显示电镜显示壁虎脚上有密集的刚毛壁虎脚上有密集的刚毛1mm1mm22上约有上约有50005000根长度为根长度为3030130130m的刚毛的刚毛每只脚上就有近每只脚上就有近5050万万根刚毛根刚毛并且每根刚毛并且每根刚毛又有又有40040010001000根直径为根直径为02020505mm的的细细分叉分叉因此壁虎与附着物体有极大数目的因此壁虎与附着物体有极大数目的接触点接触点总的范德华力相当大总的范德华力相当大足以支持壁足以支持壁虎的全身重量

仿生智能材料 ppt课件

仿生智能材料 ppt课件

类水稻叶表面碳纳米管薄膜
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7
2.1 自然界的几种生物体的表面
性能及其仿生纳米界面材料
•2.1.2昆虫翅膀表面的自清洁性
蝴蝶翅膀由微米尺寸的鳞片交叠
覆盖，每一个鳞片上分布有排列
整齐的纳米条带结构，每条带由
倾斜的周期性片层堆pp积t课件而成。
8
2.1 自然界的几种生物体的表面
性能及其仿生纳米界面材料
ppt课件
24
2.1 自然界的几种生物体的表
面性能及其仿生纳米界面材料
润湿：一种流体从固体表面置换另一种流体的过 程，最常见的是固体的气固界面被液固界面所取 代的过程。
气液
液
固
固
(1)沾湿
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固 气液
固液
(2)浸渍润湿
25
2.1 自然界的几种生物体的表
面性能及其仿生纳米界面材料
液
液
气
固
固
(3)铺展or完全润湿
身体的重量，它在水
面上每秒钟可滑行
100倍于身体长度的
距离。
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水黾稳定的水上运动特性是
源于特殊的微/纳米结构和
油脂的协同效应
10
2.1 自然界的几种生物体的表面
性能及其仿生纳米界面材料
2.1.3在水面行走的昆虫—水黾
水黾的腿部有数 千根按同一方向 排列的多层微米 尺寸的刚毛（直 径3um），刚毛 表面形成螺旋状 的纳米沟槽结构。
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Cassie model
cosc f1 cos1 f2 cos2
30
cosc f1 cos1 f2
2.1 自然界的几种生物体的表
面性能及其仿生纳米界面材料

壁虎仿生材料PPT课件

壁虎仿生粘附材料
汇报人： 班级： 学号：
CONTENTS
一：壁虎的吸、脱附机制
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。
> 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?
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
1.2壁虎的脱离机制
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,
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attention!!
1.1壁虎的吸附机制
01பைடு நூலகம்
粘液说？
壁虎的脚底根本不存在腺体
02
吸盘说？
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
03
静电说？
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。
·
04
范德华力?！
1.1壁虎的吸附机制
范德华力?！
假他设们为使范用德两华种力不：同壁的虎疏脚水部性的聚粘合附力物 随(硅着树所脂接橡触胶基和底聚的酯表面树能的脂增加)制而增造加，了仿 K壁ell虎ar的A绒ut毛um结n构等，人并利测用量单其根与刚A毛FM 的探粘针附间力的，粘使附用力JK，R发模现4型7％对~63抹％的刀粘附形力都是 顶由端范德的华力半提供径的进。行在了这近几似种估主计要，证结据果的 为值支虎0很持实．接下现1近3， 粘~。0范附本 图 和模 表 移．板 ， 动德的的 均 。1所 可有 自华主6素 由材 编力要u和 辑逻 替m辑 换被机，普理与遍。实认[1验] 为测是量壁

壁虎仿生粘附材料 ppt课件

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]
01
纳米雕刻法
02
自组织微纳米 孔膜铸造法
03
基于微纳米绒毛 生长的定向自装
配法
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
01
纳米雕刻法
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]
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
02
自组织微纳米 孔膜铸造法
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
03
基于微纳米绒 毛生长的定向
自装配法
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]
2.仿壁虎粘附阵列的设计与制造

《小壁虎借尾巴》PPT优秀课件


小壁虎没有借到尾巴，怎么办呢？
小壁虎借不到尾巴，心里很难过。他爬呀 爬，爬回家里找妈妈。
“爬呀爬”在文中出现了几次？说明了什么？
➢ 小壁虎爬呀爬，爬到小河边。 ➢ 小壁虎爬呀爬，爬到大树上。 ➢ 小壁虎爬呀爬，爬到小河边。 ➢ 他爬呀爬，爬回家里找妈妈。
“爬呀爬”在文中出 现了四次。说明了小壁虎 爬的路程很远，用了很长 时间。
小壁虎说：“牛 伯伯，您把尾巴借给我行 吗？” 老牛说：“不行啊， 我要用尾巴赶蝇子呢。”
小壁虎说：“燕子阿姨，您把尾 巴借给我行吗？” 燕子说：“不行啊，我 要用尾巴掌握方向呢。”
仔细看看小壁虎借尾巴的过程，你发现了什么？ 小鱼的尾巴_______拨___水_____
老牛的尾巴______赶__蝇___子____ 燕子的尾巴_____掌__握___方__向___
小鱼：不能借 拨水
尾
巴
老牛：不能借 赶蚊子
用
处
燕子：不能借 掌握方向
大
长出新尾巴
1.熟读课文，练习本课生字词。
2.小壁虎还会向谁去借尾巴呢？模仿文中的说法结 合查找的资料，再续说一两个自然段。
加你 油是 ！最
棒 的 ！
妈妈笑着说：“傻孩子，你转过身子看看。” 小壁虎转身一看，高兴得叫了起来：“我长出一条 新尾巴啦！”
小壁虎的尾巴断了，为什么可以长出新的尾巴？
说明壁虎的尾巴有再生功能。
课文通过写小壁虎借尾巴的故事告诉我们 不同动物尾巴的特点和作用，揭示了“动物 尾巴都有用”的道理。
挣断尾巴
借 小壁虎 尾 借尾巴 巴
第八单元
21 小壁虎借尾巴
-.
小壁虎有尾巴，为 什么要借尾巴呢？让 我们一起去看看吧！
壁虎 爬行动物，身体扁平，四肢短， 趾上有吸盘，客服在墙上爬行， 有长长的尾巴，吃蚊子、苍蝇、 飞蛾等小虫子，对人类有益。

动物与仿生PPT课件


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动物仿生学的例子
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。
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
5。人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。
6。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”。
7。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。
8。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。
9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
11。船桨模仿的是鱼的鳍。
12。锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。
13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
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8
雷达
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9
乌龟
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10
天津博物馆
-
11
悉尼歌剧院
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12
蜻蜓
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13
“美洲狮”直升机
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14
蜘蛛
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15
钢索
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16
虎鲸
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17
“奥斯卡”级潜艇(俄罗斯）
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18
蝴蝶
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19
蝴蝶翅膀上的鳞片
-20人造卫星- Nhomakorabea21
剑鱼
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X - 1战斗机
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23
飞机突破音障瞬间
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24
大白鲨
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25
索普
14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
15。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。
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2021/3/7
CHENLI
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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
02
自组织微纳米 孔膜铸造法
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]
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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
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。
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1.1壁虎的吸附机制
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
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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。
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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。
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
20的21粘/3附/7 力。[1]
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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?
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1.2壁虎的脱离机制
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]
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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
01
纳米雕刻法
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
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。
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
壁虎仿生粘附材料
汇报人： 班级： 学号：
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CONTENTS
一：壁虎的吸、脱附机制
二：仿壁虎粘附阵列的设 计与制造
三：研究现状及展望
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01
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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。
03
基于微纳米绒 毛生长的定向
自装配法
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]
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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。
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]
01
纳米雕刻法
02
自组织微纳米 孔膜铸造法
03
基于微纳米绒毛 生长的定向自装
配法
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。
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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]
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。
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]
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2.仿壁虎粘附阵列的设计与制造
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1.1壁虎的吸附机制
01
粘液说？
壁虎的脚底根本不存在腺体
02
吸盘说？
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
2021/3/7
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静电说？
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。
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04
范德华力?！
CHENLI
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2较021慢/3/。7 [3]
CHENLI
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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
02
自组织微纳米 孔膜铸造法
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]