PAAm水凝胶层

湿干转变增摩

用水凝胶湿干转变的体积收缩来拉高摩擦和粘附，把通常减摩的材料变成能抓物体的表面。

Sun, Tianhui · Huang, Pan · Lin, Yang · Yuan, Yao · Peng, Qiongyao · 胡鹰 · 孟永钢 · 田煜 · Zeng, Hongbo

Advanced Science 2025

参数信息

峰值剪切力

115 mN

摩擦系数

57.5

玻璃基底粘附强度

3.48 MPa

硅基底粘附强度

3.64 MPa

技术优势

摩擦系数破纪录

湿干转变时体积收缩使剪切力峰值达到115 mN（2 mN载荷），摩擦系数高达57.5，远超普通水凝胶的润滑水平。

粘附强度够抓重物

在玻璃上粘附强度3.48 MPa、硅片上3.64 MPa，足以实现牢固的物体抓取。

湿度控制即可抓取释放

无需复杂执行器或化学处理，仅通过控制湿度驱动湿干转变就能实现可逆抓取和释放。

应用场景

• 软体机器人抓取：用湿度触发的高摩擦表面抓取软体机器人难以抓握的异形物体，无需复杂驱动。
• 可逆粘附表面：通过湿干循环切换粘附/释放，替代胶粘剂实现可逆粘贴与无损剥离。
• 水凝胶胶粘剂：在干燥状态下提供强粘附，用于临时固定或夹持，湿润后又恢复润滑。
• 仿生抓取：模仿生物体表面湿度驱动的粘附机制，用于微创抓取或爬行机器人足垫。