南京航空航天大学学报

作者：张步祥，沈鸿烈，肖博，曹铮铮，戴振东

单位：南京航空航天大学机电学院,南京 210016；,南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 211106；,北京华测试验仪器有限公司,北京 100094；,北京华测试验仪器有限公司,北京 100094；,南京航空航天大学机电学院,南京 210016；

关键词：运动接触反力;实际接触面积;接触电荷;同步测量

基金：国家自然科学基金重点（51435008）资助项目。

在长期生存竞争中，包括壁虎在内的许多动物演化出了与其运动表面间形成黏附力的器官。已有研究发现：生物黏附力与接触面积密切相关，基于范德华力的干黏附可能受包括摩擦接触电荷导致的电场在内的外电场调控。壁虎运动过程接触/摩擦电的存在已得到证实，反力、实际接触面积两个参数的单独测量和表征工作也取得一定成果，但由于不同参数测试技术和设备之间存在功能和结构上的冲突，上述3个参数的同步测试及综合研究仍未能顺利展开。本文在综合考量了上述多参数测试技术之间的冲突后开发了一种新型的多参数测量复合传感器，实现了上述3个参数的同步测试，并以具有优异黏附能力的大壁虎为对象进行了初步验证实验。结果表明所研制的复合传感器能够满足黏附力、黏附实际接触面积以及黏附接触电荷的同步测量需求，为研究生物黏附机制和仿生黏附奠定了设备基础。

来源：2021年第3期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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