【炭黑產業(yè)網(wǎng)】2月14日消息，在仿生學領域，壁虎腳墊的特殊功能再次啟發(fā)了科學家們。近日，ACS Applied Materials & Interfaces期刊刊登了一項突破性研究，科研人員利用氧化鋯納米顆粒增強的硅橡膠，創(chuàng)新性地研制出一種防滑聚合物，其靈感來源于壁虎的腳墊。這種新型材料能在冰面上實現(xiàn)強大附著，有望被應用于鞋底設計，降低人們在濕滑環(huán)境下的跌倒風險。
當前市場上的防滑鞋底多采用天然橡膠等材質，它們在應對雨天人行道上的積水時表現(xiàn)尚可。然而，在結冰路面上，穿著者的體重壓力會導致鞋底與冰面接觸部分融化，形成一層滑膩的水膜，反而增加了滑倒的可能性。
據(jù)炭黑產業(yè)網(wǎng)了解，壁虎腳墊的親水性毛細管效應為其在光滑表面上的穩(wěn)定移動提供了關鍵支持。受此啟發(fā)，Vipin Richhariya、Ashis Tripathy、Md Julker Nine及其研究團隊著手開發(fā)一種具有毛細管增強粘附特性的聚合物，旨在同時應對雨天和冰凍路面的挑戰(zhàn)。
葡萄牙米尼奧大學的研究團隊通過將氧化鋯納米顆粒融入硅橡膠聚合物中，賦予了材料吸引水分子的新特性。他們將這種復合材料加工成薄膜，并通過加熱固化，隨后在薄膜表面采用激光蝕刻技術創(chuàng)造出凹槽圖案，使親水性的氧化鋯納米顆粒得以充分暴露。當這種薄膜與冰面上的水分子接觸時，能夠像壁虎腳墊一樣，通過毛細管作用牢固地附著在光滑表面上。研究團隊對五種不同氧化鋯納米顆粒含量(重量比分別為1%、3%、5%、7%和9%)的圖案化納米復合材料進行了測試。
經過紅外光譜分析和模擬摩擦測試，研究人員發(fā)現(xiàn)，含有3%和5%氧化鋯納米顆粒的復合材料展現(xiàn)出了最優(yōu)異的防滑性能。研究團隊表示，這項技術不僅可用于開發(fā)仿生防滑鞋底，還有望在醫(yī)學領域發(fā)揮作用，如電子皮膚和人造皮膚的開發(fā)，其中聚合物能通過與液體層的相互作用，實現(xiàn)不同表面之間的有效粘合。
