焦点快看：受古老的剪纸技艺启发研究人员提高了胶带的粘合强度并使其容易剥落

来源：cnBeta 　2023-06-29 05:37:29

(资料图)

通常情况下，胶带要么拥有强大的固定力，要么不太粘但容易去除。然而，从一种古老的剪纸技术中获得灵感，科学家们现在已经设计出一种方法，在现有类型的胶带中结合这两种品质。剪纸是日本的一种艺术形式，在平坦的纸上战略性地切开缝隙，当从两端拉开时，纸就会呈现出三维的形状。近年来，我们已经看到它被应用于机器人抓手、防滑鞋抓手和蛇形机器人等创新。

在胶带的案例中，由迈克尔-巴特利特副教授领导的弗吉尼亚理工大学团队在市售的胶带上切割了一排U形缝隙，然后将这些胶带粘在各种表面。

当科学家们随后试图通过向一个方向--从U的底部向上--拉动胶带来剥离它时，它表现出的粘性强度比未改变的同类胶带高出60倍。然而，当它向相反的方向剥离时，它很容易脱落。为什么会出现这种情况？

巴特利特说："经过设计的切割可以迫使粘合剂的分离路径在特定的位置向后走，我们称之为反向裂纹传播，使粘合剂非常坚固。但是通过反方向剥离，它总是向前走，使得它很容易被移除。这是相当不寻常的行为，但它对于制造强大而又可释放的粘合剂非常有用。"

当"逆着纹理"拉动时，胶带很难剥离

在实验室测试中，一块砖头被反复扔到纸箱上，而纸箱的顶部用普通胶带或剪纸胶带密封。前者只掉了两块砖头就失效了--让盒子倒塌--而前者至少能持续掉五块。重要的是，研究人员还发现，不同形状和大小的缝隙对不同类型的胶带效果更好。

除了用于安全且易于打开的盒子，该技术的其他可能应用还包括机器人抓手、可穿戴健康监测设备，以及优化后易于回收的产品。

巴特利特说："使胶粘剂更牢固但更难去除是很常见的。使这些粘合剂不那么强但容易去除也很常见。挑战在于使其既更强又仍然容易去除，而这正是我们所实现的。"

关于这项研究的论文最近发表在《自然材料》杂志上。

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