拒液性原纤维干式粘合材料及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种生产具有多个原纤维的原纤维干式粘合材料的方法。此外，本发明专利技术涉及一种特别是具有超级拒液性的原纤维干式粘合材料。料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】拒液性原纤维干式粘合材料及其生产方法


[0001]本专利技术涉及生产具有多个原纤维的拒液性原纤维干式粘合材料的方法。此外，本专利技术涉及特别是具有超级拒液性的原纤维干式粘合材料。

技术介绍

[0002]某些种类的昆虫、蛛形纲动物和爬行动物、最显著的是壁虎蜥蜴在它们的脚垫上具有微米或纳米级的原纤维阵列，充当高性能干式粘合剂，从而允许它们毫不费力地在不同的表面上攀爬。卓越的附着能力基于范德华力和毛细力以及接触分裂(contact splitting)和裂纹捕获(crack trapping)的原理。在过去的二十年里，这些原纤维粘合系统的合成模拟物得到了积极的发展，其性能达到甚至超过了壁虎在光滑表面上的性能。这种原纤维粘合垫不仅提供对不同表面的牢固附着，而且也是超疏水的。有人提出，拒水性有助于通过荷叶效应对壁虎脚垫及其合成模拟物进行自清洁，并且可能有助于保持干式粘附机制的功能。事实上，已经发现用水润湿显著降低壁虎脚垫对基材的粘附力。据报道，人造仿生粘合剂在水下的性能也出现了类似的下降。
[0003]在低表面张力液体(例如油)的情况下，如果液体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产具有多个原纤维(8)的原纤维干式粘合材料的方法，所述原纤维(8)具有尖端和主体，所述尖端(28)具有比所述主体(26)更大的外部尺寸，所述方法包括以下一系列步骤：a)提供具有表面并且包括空腔(18)的阴模(16)，所述空腔(18)具有与要生产的所述原纤维(8)的外部形状相对应的形状，其中，所述模具(16)由第一材料(14)形成；b1)活化所述模具(16)的所述表面和所述空腔(18)，然后通过对活化的所述第一材料提供硅烷或另一化学处理来钝化所述第一材料(14)；或者b2)为所述表面和所述空腔(18)提供聚合物涂层；然后c)施加真空以去除所述空腔(18)中的空气；d)用第二材料(20)填充所述空腔(18)，所述第二材料(20)具有；e)固化所述第二材料(20)以产生至少所述原纤维(8)，可选地保留一些所述第二材料作为背衬基材(22)，以将所述原纤维(8)保持在一起；以及可选地f)将所述第一材料(14)从所述第二材料(20)脱模，以获得所述第二材料(20)处的所述原纤维(8)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活化步骤包括：在所述第一材料(14)处提供氧，然后在氧原子处施加UV辐射以产生臭氧；或在所述第一材料(14)处提供氧等离子体。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，还包括以下步骤：a)例如通过使用增材制造技术，如双光子光刻或3D打印，生产具有表面并且包括多个所述原纤维(8)的图案(12)的原版(10)；b1)活化所述原版(10)的所述表面和所述图案(12)，然后通过对活化的原版材料提供硅烷或聚合物涂层或另一化学处理来钝化所述原版(10)材料；b2)为所述表面和所述图案(12)提供聚合物涂层；c)用所述第一材料(14)覆盖所制备的所述多个原纤维(8)的所述图案(12)；d)固化所述第一材料(14)；e)去除所述原版(10)以生产所述阴模(16)。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述活化所述多个原纤维(8)的所述图案(12)的步骤：包括在所述原版材料处提供氧，然后在氧原子处施加UV辐射以产生臭氧；或在所述原版材料处提供氧等离子体。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一材料(14)和所述第二材料(20)中的至少一者的杨氏模量选择在10kPa至5000MPa的范围内，特别是在10kPa至600MPa的范围内，尤其是在10kPa至50MPa的范围内，优选在100kPa至15MPa的范围内，特别是在100kPa至5MPa的范围内。6.一种原纤维干式粘合材料，其特别是通过根据前述权利要求中任一项所述的方法制造和/或可获得的，所述原纤维干式粘合材料包括多个原纤维(8)，各个原纤维(8)具有双凹入原纤维尖端几何形状，各个原纤维由软材料制成，所述软材料的杨氏模量在10kPa至5000MPa的范围内选择。7.根据权利要求6所述的材料，其中，所述材料还包括其上布置有所述原纤维(8)的背衬基材(22)。8.根据权利要求6或7中任一项所述的材料，其中，所述软材料的杨氏模量选择在
100kPa到50MPa的范围内，尤其是在100kPa到15MPa的范围内，优选在100kPa到5MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅廷，
申请(专利权)人：马克思普朗克科学促进协会，
类型：发明
国别省市：