国家自然科学基金(50305014)
- 作品数：2 被引量：16H指数：2
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- 微机电系统中的微观黏滑、黏附与控制被引量：10
- 2005年
- 微观黏滑和黏附失效是微机电系统中的常见现象,该现象主要是由于受包括静电力、范德华力及毛细力等各种表面力所起的主导作用而产生的.采用黏着接触理论和运动分析方法,得到了微观摩擦试验中黏滑出现的无量纲黏滑数,表微观黏滑是接触表面特性、形貌参数、接触载荷及滑动速度等综合作用的结果,进而获得黏滑现象的各种临界参数,提出了黏滑行为控制的表面修饰与形貌设计依据;针对微构件的黏附失效,采用Laplace公式并结合微构件的变形分析,探究了毛细力作用下微构件的变形特征与失稳行为,发现其变形过程中存在着不稳定的临界点,对应黏附行为的发生,进而提出了微构件防黏附的结构设计.
- 张向军孟永钢温诗铸
- 关键词：微机电系统LAPLACE微构件范德华力表面特性静电力
- 微间隙受限液体行为与昆虫爪垫在光滑壁面的粘着机理被引量：6
- 2007年
- 自然界中许多昆虫通过分泌一层油性液体薄膜实现其爪垫表皮和光滑壁面之间粘附和解粘附,从而实现在光滑壁面上的快速爬行.为了揭示昆虫爪垫与光滑壁面间微量液体薄膜对生物粘着的意义,基于自行研制的粘着接触实验仪,采用微量的[emim][Tf2N]离子液体和聚α烯烃油,观测其受限在纳米级光滑钢球表面与玻璃表面之间的接触行为以及法向粘着力.实验发现,临界体积(10-12—10-9L)范围内的受限液滴达到临界厚度(小于2μm)后会出现自动铺展和瞬时收缩行为,并同时提供幅值稳定且数值相当大的法向粘着力.这一现象与液桥弯月面的毛细作用有本质区别,受限液体薄膜表现出一定的类固化特征.基于这一现象,昆虫通过控制爪垫与壁面间受限液体的膜厚或液体量,就可以控制爪垫与光滑壁面粘着应力的大小(由0.45mPa减小到0mPa左右),从而实现稳固的粘附和快速的解粘附.微间隙受限液体的粘着行为研究可以为昆虫爪垫粘着机理及相关的仿生技术提供物理基础.
- 张晓昊张向军刘永和J.A.Schaefer温诗铸
- 关键词：粘着力
