弗吉尼亚理工大学仿章鱼吸盘粘合剂 实现水下精准抓取与释放
弗吉尼亚理工大学Michael Bartlett副教授团队开发出仿章鱼吸盘结构的水下粘合剂,能在30毫秒内快速切换粘附与释放状态,粘附强度对比达1000倍,可抓取粗糙、弯曲、不规则的重石、贝壳、软珠等多样水下物体。
仿生设计核心:弯曲柄与变形膜
灵感源自章鱼吸盘外部结构——漏斗部。粘合剂采用弹性弯曲柄配合主动变形膜,大尺度弯曲适应宏观曲率,微观变形适应表面粗糙度,双机制协同实现多长度尺度粘附。
卓越性能指标
- 激活态比释放态强1000倍
- 切换时间约30毫秒
- 适用粗糙、弯曲、不规则表面及不同流体环境
- 100次循环粘附力恒定,水下持续抓持粗糙弯曲岩石7天以上
水下石堆构建演示
研究团队演示了水下堆石塔构建:不规则岩石需精准抓取与释放以保持平衡,同时也能轻松抓取释放软胶珠。研究生Chanhong Lee表示:“这展示了仿章鱼粘合剂精准操控困难水下物体的能力。”
应用前景
该技术可用于水下打捞、救援作业,潜水员可不费力抓持滑腻物体并快速捕捉。研究获美国国家科学基金会DMREF项目资助,发表于《Advanced Science》。
更多信息请联系Margaret Ashburn,邮箱:ashburn@vt.edu。
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