Abstract
Recently, engineering applications have started to adopt solutions inspired by nature. The peculiar adhesive properties of gecko skin are an example, as they allow the animal to move freely on vertical walls and even on ceilings. The high adhesive forces between gecko feet and walls are due to the hierarchical microscopical structure of the skin. In this study, the effect of metal coatings on the adhesive strength of synthetic, hierarchically structured, dry adhesives was investigated. Synthetic dry adhesives were fabricated using PDMS micro-molds prepared by photolithography. Metal coatings on synthetic dry adhesives were formed by plasma sputtering. Adhesive strength was measured by pure shear tests. The highest adhesion strengths were found with coatings composed of 4 nm thick layers of Indium, 8 nm thick layers of Zinc and 6 nm thick layers of Gold, respectively.
최근, 자연 모사를 이용한 연구가 활발히 진행되어 지고 있다. 그 중에서도 높은 접착력으로 인해 이동이 자유로운 도마뱀붙이가 각광받고 있다. 도마뱀붙이는 발바닥 표피에 계층적 구조를 가지고 있고, 이러한 구조로 인하여 높은 접착력을 가진다. 본 연구에서는 건식 접착 구조물에 금속 코팅 두께에 따른 접착강도 변화에 대한 연구를 수행하였다. 건식 접착 구조물 제작을 위한 마이크로 몰드를 포토 리소그래피로 제작한 후, 고분자 폴리머인 PDMS를 사용하여 건식 접착 구조물을 제작하였다. 제작된 건식 접착 구조물의 금속 코팅은 플라즈마 스퍼터링을 사용하였다. 건식 접착 구조물의 접착력 실험은 Pure shear test방법을 통하여 평가하였다. 건식 접착 구조물에 인듐, 아연, 금을 코팅하였을 때 각각 4 nm, 8 nm 및 6 nm의 두께를 가질 때 접착 강도가 가장 우수한 결과를 보였다.