仿生微纳米粘附阵列的SOC控制机理与集成方法

仿生微纳米粘附阵列在微型寄生机器人和抢险救灾、高楼清洗等特种机器人中具有重要应用前景。其工作原理是模仿壁虎指面的粘附机理，利用柔性微纳米阵列与固体表面之间的范德瓦尔斯力实现直接粘附。目前国外研制的微纳米阵列不能控制粘附和脱离状态，难以实用。本项研究提出采用SOC技术实现微纳米阵列的主动控制，从机理仿生的角度开展仿生微纳米集成系统的研究。该仿生微纳米粘附阵列将由集成驱动基片、微米级刚毛和纳米级绒毛三层结构组成。集成驱动基片能够产生控制刚毛运动的信号，使刚毛形成与接触表面形状相适应的阵列外形。微米级刚毛的作用是使粘附阵列与接触表面波纹度和光洁度相适应，纳米级绒毛的作用是使粘附阵列与接触表面实现高密度的分子、原子接触。本项研究将解决柔性材料、微纳米阵列和执行器件应用于SOC中所带来的物理机理、实现方法和工艺兼容性问题，对发展具有控制、执行与传感能力的SOC新器件具有普遍意义。