ZrO2颗粒的掺入使具有剪裁杨氏模量的壁虎诱导聚二甲基硅氧烷微柱阵列的摩擦行为

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:10
文章英文标题
Friction behavior of gecko-inspired polydimethylsiloxane micropillar array with tailored Young’s modulus by incorporation of ZrO2 particles
正文
下面我们提出一种通过掺入ZrO2颗粒来提高高摩擦聚二甲基硅氧烷( PDMS )壁虎启发微柱刚度的简单途径。由于填料与游离PDMS段之间存在三维网状结构,PDMS复合柱的杨氏模量增大;由于纳米尺寸填料比表面积大,ZrO2纳米颗粒复合柱的杨氏模量最大。不同直径ZrO2颗粒的花纹复合柱表现出较高的摩擦力,这归因于ZrO2表面羟基与PDMS基体中硅醇单元之间的强连接。这种颗粒内嵌的弹性体微柱提供了一种通用的策略来提高杨氏模量,并具有高摩擦性能的壁虎粘合剂。
文章内容(英文)
Here we present a simple route to improve the stiffness of polydimethylsiloxane (PDMS) gecko-inspired micropillar with high friction by incorporation of ZrO 2 particles. Young’s modulus of PDMS composite pillar is increased due to the presence of three-dimensional network between fillers and free PDMS segments, and the composite pillar with ZrO 2 nanoparticles has the largest Young’s modulus due to the high specific surface area of nano-size fillers. The patterned composite pillars with various diameters of ZrO 2 particles exhibit high friction force, which is attributed to the strong interconnection between hydroxyl groups on ZrO 2 surface and silanol units in PDMS matrix. This particle-embedded elastomer micropillar delivers a universal strategy to increase Young’s modulus with high friction performance in gecko-inspired adhesive.
来源出处
Journal|[J]Chemical Physics LettersVolume 763, 2021.
DOI
https://doi.org/10.1016/J.CPLETT.2020.138202

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