仿生黏附材料电子书

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内容提要

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前言

第1章　绪论

参考文献

第2章　自然界中常见的黏附现象

2.1　动物类黏附现象

2.1.1　昆虫类的脚掌黏附

2.1.2　壁虎脚掌的黏附

2.1.3　树蛙的湿黏附

2.1.4　章鱼吸盘黏附

2.1.5　海水和淡水贻贝黏附现象

2.1.6　藤壶水下黏附现象

2.1.7　腹足类动物的水下黏附

2.1.8　其他吸盘类黏附

2.1.9　机械嵌锁和摩擦相关的黏附

2.2　植物类黏附现象

2.2.1　常春藤不定根的黏附

2.2.2　毛毡苔类植物黏附现象

参考文献

第3章　干黏附：壁虎可逆黏附过程

3.1　壁虎黏附系统的结构

3.2　壁虎黏附力的来源

3.3　壁虎脚掌的黏附特性

3.3.1　各向异性黏附特性

3.3.2　可控黏附特性

3.3.3　动态黏附特性

3.3.4　自清洁特性

3.3.5　静止状态下的非黏附特性

3.3.6　抗自黏/抗聚集特性

3.4　壁虎黏附的微观机制

3.4.1　范德瓦耳斯力

3.4.2　毛细力

3.4.3　黏附功

3.4.4　刚毛铲状刮刀的黏附力学模型

参考文献

第4章　湿黏附：树蛙的黏附系统

4.1　湿性黏附：树蛙的黏附系统

4.1.1　树蛙的黏附系统

4.1.2　四肢和脚趾的功能形态

4.1.3　宏观尺度

4.1.4　微观尺度

4.1.5　纳米尺度

4.1.6　材料特性

4.1.7　黏液特性

4.2　脚趾垫的功能性

4.2.1　定向接触力

4.2.2　基底与各种表面的特征

4.2.3　静态和动态附着

4.2.4　黏附力的转移

4.3　树蛙趾垫的黏附机制

4.3.1　力的产生——毛细管力

4.3.2　液体管理

4.3.3　排液

4.3.4　润滑

参考文献

第5章　水下黏附：贻贝的黏附系统

5.1　水下附着力

5.2　足丝：贻贝的附着器

5.2.1　足丝的形成

5.2.2　足丝的韧性

5.3　足丝雀斑

5.3.1　微观结构

5.3.2　pH和离子强度

5.3.3　足丝蛋白的多样性和相互作用

5.4　足丝定位及黏附过程

5.5　分子间相互作用

5.6　其他影响因素

5.6.1　金属离子

5.6.2　物理因素

参考文献

第6章　液体黏附：超滑表面

6.1　超浸润性和液体浸润表面

6.1.1　浸润

6.1.2　液体浸润的表面

6.2　液体浸润表面的分类和制造

6.2.1　一维液体浸润表面

6.2.2　二维液体浸润表面

6.2.3　三维液体浸润表面

6.3　润滑液体的选择

6.3.1　润滑液的趋势

6.3.2　合理选择润滑液

6.4　响应性控制

6.4.1　磁响应

6.4.2　电响应

6.4.3　光响应

6.4.4　温度响应

参考文献

第7章　黏附机制及测试方法

7.1　黏附机制

7.1.1　各种类型的界面相互作用

7.1.2　界面黏附模型

7.2　界面黏附表征

7.2.1　固-液黏附表征

7.2.2　固-固/固-液-固黏附表征

参考文献

第8章　典型的黏附失效模式与坚韧黏附的设计原则

8.1　典型的黏附失效模式

8.1.1　黏附失效

8.1.2　增强黏附力的胶黏剂设计原理

8.2　生物和仿生黏附的特征参数

8.2.1　典型生物体的黏附参数

8.2.2　仿生材料黏附参数

8.3　构建仿生材料的一般方法

8.3.1　微纳米结构的制造技术

8.3.2　引入具有黏附性能的官能团的技术

参考文献

第9章　现有的仿生黏附材料

9.1　仿生黏附材料设计及合成原则

9.1.1　结构仿生胶黏剂

9.1.2　化学仿生胶黏剂（受贻贝启发的功能性化学基团）

9.2　现有的仿生人工黏附材料

9.2.1　聚合物

9.2.2　水凝胶

9.2.3　碳材料

参考文献

第10章　仿生黏附材料及其应用

10.1　液滴操控

10.2　攀爬机器人

10.3　软性抓手

10.4　可穿戴电子设备

10.5　生物医学工程

参考文献

第11章　总结与展望

11.1　仿生黏附材料的分级制造

11.2　仿生黏附材料的智能化

参考文献