Gecko-grip材料旨在成为胶水的终点

 作者:蔚衄     |      日期:2017-09-04 01:45:51
作者:Jessica Griggs(图片来源:科学)Geckos长期以来一直鼓励科学家和超级英雄粉丝,他们有能力通过一个脚趾踩起垂直的墙壁并紧贴天花板近年来,人们一直试图创造出与这些壮观能力相匹配的材料,以期创造出新的先进粘合剂,甚至汽车制动系统现在,美国化学家声称制造了一种基于纳米管的化学家,它比一些壁虎脚的粘性高10倍更令人印象深刻的是,就像真正的壁虎脚一样,它也可以很容易地在正确的方向上拖拉 Gecko的超级英雄脚趾覆盖着微小的毛发,称为刚毛,尖端的枝条更小,称为刮刀这些确保了壁虎的脚具有与任何表面接触的大表面积,从而最大化相邻分子之间的微弱但始终存在的吸引力,称为范德华力由俄亥俄州代顿大学的Liming Dai和乔治亚理工学院的Zhong Lin Wang领导的化学家通过在硅片上生长嵌套的碳纳米管来制造人造刚毛他们控制了生长过程,使一片垂直的纳米管树干变成了顶部缠结的树冠缠绕的卷曲混乱就像天然的刮刀一样 - 当压在表面上时,它们具有较大的接触面积,因此具有很强的保持力测试了新材料在从聚四氟乙烯到砂纸的表面上的粘性附着在玻璃表面上的一块4毫米乘4毫米的材料可以在大致平行于表面拉动时支撑1600克以上(见右视图)这比一些壁虎种类好10倍左右,比最好的人造竞争对手好三倍但是,与一些竞争对手的材料不同,去除材料垫很简单垂直于表面拉动意味着只有纳米管的尖端保持与表面接触,并且刚毛很容易松开它们的抓地力微小样品上的重量为160克足以做到这一点来自俄勒冈州刘易斯和克拉克学院的Kellar Autumn第一个认为壁虎的粘性低于几何形状而不是其脚的化学性(参见Gecko的反重力技巧解释) “这种材料支撑大剪切载荷和轻松分离的能力非常令人鼓舞,”他告诉“新科学家”杂志然而,他指出,虽然一个人可以很容易地将材料粘在表面上,但它需要比真正的壁虎刚才更多的力量与真正的壁虎或某些合成竞争对手所需的几克相比,相同的4毫米乘4毫米的新材料需要大约2千克的力 Liming认为他的材料仍然可以替代胶水和其他形式的粘合例如,因为纳米管是优良的导体,碳刚毛可以代替电子中的焊料他说,这种材料在空间真空中也很有价值,传统的粘合剂很快就会变干至于超级英雄的诉讼,黎明说:“如果有严重的需要,我们将利用这种可能性”经济学也可能起决定作用 - 碳纳米管生产成本不高但随着制造工艺的改进,过去几年的价格已经下降了一千多倍利明说,降价最终会使他的卷材生产而不是一次性生产成为可能期刊参考:科学(DOI:10.1126 / science.11​​59503)纳米技术 - 在我们不断更新的特别报告中关注新技术的出现更正:文章先前给出了“4 mm2”材料的数字这是不正确的,它应该说“4毫米乘4毫米”这已经得到纠正对任何混乱道歉更多关于这些主题: