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新研究发现粘合力是连接粗糙弹性界面的关键

编辑:广州南浩胶粘剂有限公司  时间:2016-05-31

想象设计的一种与地面有很强的附着力的新型轮胎。现在,法国物理学家已经发明了一种研究两个图形化并具有弹性的界面之间的联系的接触附着力的重要性的模型。黏着力的神奇之处在大自然中随处可见,例如壁虎的被逐渐变小的众多毛发覆盖的脚。到目前为止,大多数实验和理论研究都只集中在界面的弹性变形上,却忽略了这些界面间的粘合力。法国巴黎第十一大学的Laetitia Dies和同事在EPJ E上发表论文,报道了这一新方法。当粘附力达到一定大小时,可以通过这一方法将让轮胎等材料具有弹性。

在这项研究中,作者依靠一种模型专门研究了光滑硅胶球与经过纹理化处理具备柱子特征的硅表面的联系,其中,这两个界面的直径与高度均属于微米级。为了进行可视化比较,这项实验与一个苦行僧坐在满布针的床上时力发挥作用的情况一样。

Dies和同事所关注的是一种转变。当苦行僧很舒服时,球体很难对柱子施加压力,而当针尖开始扎苦行僧时,两个界面之间会出现强烈的黏着。上述接触面积会增大分子间的所谓的范德华力,通过比对接触面的实验数据,并结合他们最新的理论模型,他们揭示了两个不同界面在相互作用的过程中的附着力的重要性。

他们的工作揭示了相互作用时的引起强附着力的动态变化。并且它还探究了界面间的不断变化的粘合力的能量以及摩擦力的作用。


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