仿壁虎刚毛阵列的几何结构分析及制备

以JKR理论为基础,从刚毛缠结表面能的变化及弯曲变形角度分析,得到了仿刚毛阵列避免缠结的结构设计方法,得出了在材料性质确定的情况下,避免缠结的发生刚毛群几何结构须满足的关系。采用光刻制模真空浇铸的方法制备了4种结构尺寸的微米刚毛阵列。预期的设计与实际制造的刚毛阵列状态吻合,故证明该设计方法正确可行。

仿壁虎刚毛阵列对卫星表面吸附能力模型与计算

壁虎脚的粘着机理对航天机器人脚掌的研制和开发具有重要启发意义.通过单根刚毛与光滑表面黏着力模型与计算、卫星粗糙表面分布模型与接触概率与计算、刚毛阵列与卫星粗糙表面黏着力模型与计算等,分析仿壁虎刚毛阵列对卫星表面的吸附能力,发现在一定条件下仿壁虎刚毛阵能够在太空失重环境中黏着在卫星表面,对航天舱内爬行机器人、管道机器人的研制和开发具有重要的启示意义.

ICP在仿壁虎刚毛硅模版制作中的应用

简单介绍了ICP(inductively coupled plasma)中的两种刻蚀工艺,阐述了以MEMS加工技术制备柔性仿壁虎刚毛阵列的方法,即利用ICP设备,采用低温(CRYO)工艺,在硅片上制作仿壁虎刚毛硅模版,然后注入有机硅胶成型,经剥离后得到柔性仿壁虎刚毛阵列。实验结果表明,该方法具有工艺实现简便、硅模版可重复使用的优点。场发射扫描电子显微镜SEM照片显示了直径2μm、间距6μm和直径5μm、间距20μm的柔性仿壁虎刚毛阵列。