刘彦伟 周 强 潘 豪 李鹏阳 李淑娟

西安理工大学机械与精密仪器工程学院，西安，710048

0 引言

壁虎具有飞檐走壁的本领，它卓越的壁面附着和攀爬能力得益于其脚趾精妙的黏附结构。AUTUMN等[1-2]通过实验证明壁虎超强黏附力源于脚掌上大量刚毛与物体表面的范德华作用力。在壁虎黏附机理的启发下，国内外科研人员开展了大量理论研究和仿生黏附材料制备工艺研究。蘑菇状或柱状仿壁虎黏附阵列具备很高的黏附强度，但在脱附过程中需要克服同样大的黏附阻力[3-6]。壁虎的足部可以实现可控黏附，强黏附性能确保它停靠在壁面上，而易脱附性能则是实现快速高效爬行的关键。

方向性黏附阵列设计是实现仿壁虎可控黏附的主要途径之一。WANG等[7-8]基于双重曝光光刻工艺制备了一种台阶蘑菇状阵列结构，运动方向不同，接触面积不同，所产生的黏附力不同，从而实现方向性黏附，还使用倾斜曝光的方法制备了倾斜蘑菇状阵列来实现方向性黏附。JEONG等[9]使用倾斜等离子体刻蚀的方法制备了具有倾斜和非对称的纤维状黏附阵列。MURPHY等[10]结合倾斜曝光和浸渍技术制备了倾斜蘑菇状阵列。SHI等[11]采用溶剂驱动墨印法制备了具有径向取向的抹刀形微柱阵列。方向性楔形黏附结构较蘑菇状结构简单，可以通过倒模工艺制备。PARNESS等[12]采用多重曝光光刻工艺制备了的楔形阵列模具。DAY等[13]加工了具有楔形空腔结构的蜡模，通过倒模工艺制备了方向性楔形黏附阵列，但蜡模容易损坏且难以重复使用。……