结晶相变调控的共晶凝胶表面粘附切换和粘附感知反馈
编号:172
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更新:2026-03-25 20:49:41 浏览:27次
口头报告
摘要
界面粘附是复合材料和器件的重要界面性质之一。其中可切换的表界面粘附是支撑着机器人、微电子和生物医学工程中的新兴技术。实现可切换的表面粘附,以适应具有不同材料成分和表面粗糙度的基板,同时实现粘附强度的实时和无线监测,是一个巨大的挑战。受到自然界动植物的壁虎、章鱼等生物的智能粘附系统的启发,开发出了一系列的仿生智能粘附材料与结构,既可以提供可靠的强粘附,又能够在特定刺激下轻松实现按需分离。然而,这些方法通常受到与特定表面化学或地形特征兼容性的限制,导致粘附强度较低,粘附切换比较小。此外,在粘附感知方面,目前多数的报道集中在感知层和粘附层堆叠复合的间接方式。在这里,我们提出了一种基于可结晶相变共晶凝胶的表面粘附系统,该系统将电热可切换粘附与无线传感功能集成在一起,用于原位监测粘附力。通过力学分析和分子水平表征的结合,系统地阐明了温度诱导结晶的开关机制。结合机器学习辅助粘附的感知和预测,并且成功在所开发的智能夹持器动态抓取以及机器人运动过程实现本征的粘附感知反馈,使粘附关节、智能夹具和攀爬机器人的机器人操作更安全、更智能。粘附感知传感、机器人抓取和爬墙的演示验证了该系统的实用性,为下一代自适应和自感知的智能粘合剂接口奠定了基础。
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