Page 143 - 摩擦学学报2025年第8期

第 45 卷 第 8 期 摩擦学学报（中英文） Vol 45 No 8
2025 年 8 月 Tribology Aug, 2025

DOI: 10.16078/j.tribology.2024106 CSTR: 32261.14.j.tribology.2024106
李晓晖, 周义霖, 田津枫, 丁伟轶, 韩诗沺, 杨庚辰, 房光强, 恽卫东, 陈洋, 梁梅, 夏爽, 邹华维. 仿壁虎可逆黏附材料的微结构及
可逆黏附性能研究进展[J]. 摩擦学学报（中英文）, 2025, 45(8): 1241−1256. LI Xiaohui, ZHOU Yilin, TIAN Jinfeng, DING
Weiyi, HAN Shitian, YANG Gengchen, FANG Guangqiang, YUN Weidong, CHEN Yang, LIANG Mei, XIA Shuang, ZOU
Huawei. Microstructure and Reversible Adhesion Performance of Gecko-Inspired Reversible Adhesive Materials[J]. Tribology,
2025, 45(8): 1241−1256.

仿壁虎可逆黏附材料的微结构及

可逆黏附性能研究进展

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李晓晖 , 周义霖 , 田津枫 , 丁伟轶 , 韩诗沺 , 杨庚辰 , 房光强 ,
1
2
1
1*
恽卫东 , 陈 洋 , 梁 梅 , 夏 爽 , 邹华维 1*
(1. 四川大学 高分子研究所 高分子材料工程国家重点实验室，四川 成都 610065；
2. 上海宇航系统工程研究所 宇航空间机构全国重点实验室，上海 201108)
摘 要: 壁虎脚趾等生物器官依托于表面生长的柔性纤丝化结构，通过离散共形接触，基于“接触-裂分”和“裂纹受
限”等原理，以累积的范德华力等获取优异的可逆黏附能力. 壁虎在攀爬过程中会分泌因内聚破坏产生的游离脂类
分子，在脚趾微结构表面形成保护膜以防止长时磨损，进一步获取持久的可逆黏附能力. 仿生干态可逆黏附材料(简
称可逆黏附材料)是受生物可逆黏附原理启发制备的1类表面结构化的功能材料，该类材料展现出了完全不同于传
统化学粘接的微观黏附机制，显示出了独特的可逆/可控及无损黏附特性. 经过二十年发展，可逆黏附材料以可控夹
持-释放、可控转运、辅助攀爬和无损粘接-脱粘等形式应用于空间在轨服务技术、电子工业及生物医疗等领域展现
了广阔的应用前景. 本文中结合生物可逆黏附机制的认知发展，从简单几何结构、复杂多尺度结构及可控响应可逆
黏附材料等不同发展阶段系统阐述了其研究进展，并对其存在的挑战及发展趋势进行了论述.
关键词: 可逆黏附; 可控黏附; 表面结构; 表面化学; 有机硅
中图分类号: TH117.1;TH117.2 文献标志码: A 文章编号: 1004-0595(2025)08–1241–16

Microstructure and Reversible Adhesion Performance of
Gecko-Inspired Reversible Adhesive Materials

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LI Xiaohui , ZHOU Yilin , TIAN Jinfeng , DING Weiyi , HAN Shitian , YANG Gengchen ,
2 2 1 1 1* 1*
FANG Guangqiang , YUN Weidong , CHEN Yang , LIANG Mei , XIA Shuang , ZOU Huawei
(1. State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Polymer Research Institute of
Sichuan University, Sichuan Chengdu 610065, China;
2. Shanghai Institute of Aerospace Systems Engineering, National Key Laboratory of
Aerospace Machinery, Shanghai 201108, China)
Abstract: Biological organs such as gecko toes have long fascinated scientists due to their remarkable ability to achieve
strong yet reversible adhesion. This capability is largely attributed to the presence of flexible fibrous structures that grow
on the surface of these organs, enabling them to make discrete conformal contact with surfaces. The underlying

Received 27 May 2024, revised 21 August 2024, accepted 23 August 2024, available online 2 January 2025.
*Corresponding author. E-mail: xiashuang@scu.edu.cn, Tel: +86-15928179223; E-mail: hwzou@163.com, Tel: +86-13880618061.
This project was supported by the National Natural Science Foundation of China (52373020, 51603197).
国家自然科学基金项目(52373020, 51603197)资助.