基于树蛙脚掌的仿生六棱柱表面边界摩擦研究

作     者：张力文 陈华伟 张鹏飞 张德远 ZHANG LiWen;CHEN HuaWei;ZHANG PengFei;ZHANG DeYuan

作者机构：北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 

基　　金：国家自然科学基金(51175020) 国家自然科学基金重大项目(51290292)资助 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2016年第61卷第23期

页      码：2596-2604页

摘      要：湿润环境下软材料的摩擦受固液气多介质作用,一直都是摩擦理论的难点.师法自然,我们从自然界获取灵感,由树蛙脚掌能在湿环境中产生极强的摩擦力,来研究软材料在湿环境中的摩擦特性.本文表征了树蛙脚掌的结构和摩擦力,发现在边界摩擦状态下,界面间极薄的液膜有助于增大摩擦力.在树蛙脚掌湿摩擦力的启发下,设计制造出了一种仿生六棱柱增摩表面.通过对摩擦力表征发现,其边界摩擦能达到干摩擦的50倍.与光滑表面相比,仿生六棱柱表面能够产生稳定且持久的边界摩擦力,六棱柱表面亲水比疏水也有着更优异的边界摩擦性能.该研究结论有助于人们进一步认识软材料的湿摩擦机理,可以进一步帮助设计制造更强的湿吸附仿生表面.

主 题 词：树蛙 黏液 边界摩擦 仿生表面 湿摩擦 

学科分类：08[工学] 09[农学] 0901[农学-植物生产类] 0836[0836] 090102[090102] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/N972015-01166

馆 藏 号：203167874...