Adhésion commutable en vide utilisant des adhésifs secs inspirés de la biomimétique

Les systèmes d'attache basés sur la succion pour la manipulation d'objets fragiles tels que des plaques de verre ou des lentilles optiques consomment beaucoup d'énergie, sont bruyants et échouent à une pression d'air réduite, ce qui est essentiel, par exemple, dans les processus de dépôt chimique et physique de vapeur. Récemment, une approche alternative vers l'adhésion réversible d'objets sensibles basée sur des structures adhésives sèches inspirées de la biomimétique a émergé. Ici, le changement d'adhésion est atteint par un flambage réversible de structures de piliers adhésifs. Dans cette étude, nous montrons que ces adhésifs sont capables de changer d'adhésion non seulement dans des conditions d'air ambiant mais aussi dans le vide. Notre adhésif à motif inspiré de la biomimétique avec une surface de 1 cm² a fourni une force d'adhésion de 2.6 N ± 0.2 N dans l'air, qui a été réduite à 1.9 N ± 0.2 N si mesurée dans le vide. Le détachement a été induit par le flambage des structures en raison d'une forte précharge de compression et est survenu, indépendamment de la pression d'air, à environ 0.9 N ± 0.1 N. Le changement d'adhésion a été observé à une précharge de compression entre 5.6 et 6.0 N et était indépendant de la pression d'air. La différence entre la force d'adhésion maximale et la force d'adhésion après flambage donne une fenêtre d'opération raisonnable pour les processus de prise et de dépose. Une grande réversibilité du comportement de commutation est montrée sur 50 cycles dans l'air et dans le vide, rendant l'adhésif commutable inspiré de la biomimétique applicable pour les opérations de manipulation d'objets fragiles.