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靈長類指紋獲靈感 興大薛涵宇研發仿生材料

2021/1/28 17:34(2/5 14:45 更新)
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中興大學材料系助理教授薛涵宇(前中)耗時4年開發出新仿生材料,可應用在仿生皮膚、乾式黏著元件與抗菌╱抗藻塗層等,具高度應用潛力。圖為薛涵宇與研究室團隊合影。(中興大學提供)中央社記者趙麗妍傳真 110年1月28日
中興大學材料系助理教授薛涵宇(前中)耗時4年開發出新仿生材料,可應用在仿生皮膚、乾式黏著元件與抗菌╱抗藻塗層等,具高度應用潛力。圖為薛涵宇與研究室團隊合影。(中興大學提供)中央社記者趙麗妍傳真 110年1月28日
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(中央社記者趙麗妍台中28日電)中興大學材料系助理教授薛涵宇從靈長類的指紋獲得靈感,耗時4年,開發濕式釋放誘導皺褶生成技術,可製成仿指紋塗層,可應用在仿生皮膚、乾式黏著元件與抗菌、抗藻塗層等。

中興大學今天指出,薛涵宇的研究在於以獨創的濕式釋放製程去模仿並製備仿指紋的排列,進而探討不同皺褶排整對表面摩擦力的影響。獨特創新的研究成果,為仿生材料開發揭示嶄新的方向。

薛涵宇表示,開發靈感源自天冷戴手套拿取蘋果時,發現手套上平行排列的橡膠止滑條,雖有助於縱向的止滑,但卻無法橫向止滑;反觀靈長類獨有的指紋結構,多半會呈現同心圓狀,有助全角度的摩擦力表現,讓靈長類的手指更能適應不同的環境與施力需求。

抓取時,指紋可預留多餘的皮膚表面積,以應付抓握時產生的型變,避免抓握時產生過大的局部應力累積,導致皮膚拉扯破裂,同時指尖的皺褶結構亦可幫助表面排水,有助於水中抓撈物品,以及攀爬濕滑表面。

薛涵宇開發的製程,可得到如波浪般圓潤且低深寬比的皺褶型態,此型態可承受多次使用而不易毀損,自發生成的類同心圓的回字形皺褶排整,與靈長類指紋相似,這是其他製程很難得到的表面型態。

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實驗結果證明,回字形皺褶排整的確有助於表面黏著特性的增強,具備全角度的黏著行為而無死角,該研究已刊登於美國化學學會應用材料與界面期刊(ACS Applied Materials & Interfaces),並獲選為當期補充封面故事。

透過此套製程,團隊已開發出高分子材料組成的皺褶表面、多孔皺褶陶瓷表面、超疏水皺褶表面等各種新穎仿生材料。多孔皺褶陶瓷因具有親水性及較佳的環境抗性,可實際運用於細胞排整、微流控芯片、胎紋排水、防眩光結構和光電元件;超疏水皺褶表面,具防污與自清潔等功用,可運用於抗菌塗層、水中抗藻與金屬防蝕。(編輯:謝雅竹)1100128

中興大學材料系助理教授薛涵宇(圖)團隊開發新穎仿生材料,他的研究主要以溼式釋放製程去模仿並製備仿指紋排列,探討不同皺褶排整對表面摩擦力的影響,其獨特創新的研究成果為仿生材料開發揭示了嶄新方向。(中興大學提供)中央社記者趙麗妍傳真 110年1月28日
中興大學材料系助理教授薛涵宇(圖)團隊開發新穎仿生材料,他的研究主要以溼式釋放製程去模仿並製備仿指紋排列,探討不同皺褶排整對表面摩擦力的影響,其獨特創新的研究成果為仿生材料開發揭示了嶄新方向。(中興大學提供)中央社記者趙麗妍傳真 110年1月28日
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