打断软接触镜头时为什么比连接它们时更粘连
摘要：昆虫、抓取-放置制造、工程粘合剂和软机器人利用软材料在粗糙表面上保持附着。实验证明，接触的力量要比释放的力量小，这种现象被称为粘附滞后。通常的解释是接触老化或粘弹性。在这里，我们展示了即使在完全弹性接触和无接触老化和粘弹性的情况下，由于表面粗糙度，粘附滞后仍然会出现。我们提出了一个裂纹扰动模型和实验观察，揭示了接触周长的离散跳跃。这些黏滑不稳定性是由于粗糙峰和谷之间的局部断裂能量差异触发的。当接触边界受到牵引时，其推进被固定，当脱离时，其收缩也被固定。我们的模型定量重现了实验中观察到的滞后现象，并让我们得出对其大小的分析预测，考虑到在不同长度尺度上的现实粗糙几何形状。我们的结果解释了为什么粘附滞后是普遍存在的，揭示了为什么自然界和工程中的软垫即使在具有显著粗糙度的表面上也能高效粘附。
作者：Antoine Sanner, Nityanshu Kumar, Ali Dhinojwala, Tevis D. B. Jacobs, Lars Pastewka
论文ID：2307.14233
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-07-27