视觉-触觉集成粘附测量装置

水凝胶粘附强度高分辨测量

通过接触光泄漏原理原位获取精确接触面积，显著提升复杂形貌水凝胶粘附强度测量的重复性和准确性。

Dexin, Yu · Siying, Lu · 宋乐 · Honglei, Guo · Yuan, Qin · Shibang, Li · Peng, Zhang · 房丰洲

Measurement: Journal of the International Measurement Confederation 2026

参数信息

空间分辨率

50 μm

力分辨率

0.1 mN

粘附强度分辨率

0.3 kPa

相对误差

3 %

技术优势

误差直降一个量级

相对误差小于 3%，相比传统基于视在面积的测量方式，精度大幅提升。

像素级接触识别

多角度异步照明增强光纤内窥镜图像对比度，以 50 μm 的空间分辨率提取粘附区域。

揭示真实接触面积影响

与水凝胶表面皱纹的对照实验表明，准确的接触面积评估是粘附强度测量的关键。

应用场景

• 水凝胶表征：精确获取复杂形貌水凝胶的真实粘附强度，避免传统方法因接触面积估计错误导致的偏差。
• 生物材料力学测试：为生物材料提供高分辨率粘附强度数据，支持组织工程和生物医学应用中材料界面的可靠性评估。
• 精密测量仪器：提供一种集视觉与触觉于一体的新型精密测量仪器，用于软材料粘附性能的定量表征。
• 柔性器件界面表征：用于表征柔性器件中软材料界面的粘附强度，帮助优化器件结构设计和长期稳定性。