亚历山大·菲利波夫;瓦伦汀·波波夫。;Stanislav N.戈尔布。 剪切诱导粘附:生物铲状附着装置的接触力学。 (英语) 兹比尔1405.92014 J.西奥。生物。 276, 126-131 (2011). 摘要:昆虫、蛛形纲动物和爬行动物的大多数生物毛粘附系统参与运动,不依赖其尖端的扁平穿孔,而依赖于抹刀结构。之前已经提出了几个假设来解释这种特殊接触几何形状的功能重要性:(1)增强对粗糙基底的适应性;(2) 剪切力而非正常载荷形成的接触;(3) 由于使用多个刮刀阵列,总剥离线增加;(4) 在本论文中,我们使用数值方法研究了粗糙基底接触形成过程中楔形尖端的动力学。该模型清楚地表明,在施加剪切力的情况下,接触面积会增加,尤其是当刮刀在接触形成之前错位时。当形成最大接触但不发生滑移时,施加的剪切力最能描述这种情况。在这种平衡下,可以产生最大的粘附力。这一原理表明了抹刀末端元件在生物纤维粘附中的关键作用。 引用于1文件 MSC公司: 92立方厘米 生物力学 74升15 生物力学固体力学 74M10个 固体力学中的摩擦 关键词:摩擦;粗糙度,粗糙度;薄板;生物力学;仿生学 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{A.Filippov}等人,J.Theor。生物.276,126--131(2011;Zbl 1405.92014) 全文: 内政部 哈尔 参考文献: [1] 英国秋季。;Peattie,A.M.,壁虎粘附机制,整合。比较。生物学,42,1081-1090,(2002) [2] 英国秋季。;Liang,Y.A;谢世忠;泽施,W。;Chan,W.P;Kenny,T.W;恐惧,R。;Full,R.J.,单个壁虎脚的附着力,《自然》,405681-685,(2000) [3] 英国秋季。;迪特莫尔,A。;桑托斯,D。;斯宾科,M。;Cutkosky,M.,《摩擦粘附:壁虎附着的新角度》,J.exp.biol。,2093569-3579,(2006) [4] 陈,B。;吴,P.D。;Gao,H.,预张力可使抹刀垫在基板上产生强烈的可逆粘附,J.R.社会接口,6529-537,(2009) [5] 克里顿,C。;Gorb,S.N.,《粘脚:从动物到材料》,《公牛夫人》。,32, 466-472, (2007) [6] 埃米勒,T。;Guttmann,P。;Gorb,S.N.,《用透射X射线显微镜研究昆虫附着装置的终端接触元件》,J.exp.biol。,211, 1958-1963, (2008) [7] 菲利波夫,A.E。;Popov,V.,《纤维与粘附表面相互作用的柔性组织》,J.phys.:冷凝液。事件,19096012-1-096012-10,(2007) [8] 菲利波夫,A.E。;Popov,V.L.,《介观摩擦的分形汤姆林森模型:从微观速度相关阻尼到宏观库仑摩擦》,Phys。修订版E,75,027103,(2007) [9] 高,H。;王,X。;姚,H。;Gorb,S.N.公司。;Arzt,E.,壁虎层次粘附结构的力学,机械。材料。,37, 275-285, (2005) [10] Gorb,S.N.,《苍蝇粘着垫的设计:远端纤毛适合输送粘着分泌物》,Proc。R.soc.伦敦B,265747-752,(1998) [11] Gorb,S.N.,昆虫表皮附着装置,(2001),Kluwer学术出版社Dordrecht [12] Gorb,S.N.,《揭示昆虫粘性:毛状附着装置的结构和特性》,美国昆虫学杂志。,51, 1, 31-35, (2005) [13] Gorb,S.N.,《大尺寸飞行微滴:低温扫描电镜方法》,Microsc。今天14,5,38-39,(2006) [14] Gorb,S.N.公司。;Varenberg,M.,生物粘附系统中接触元件的蘑菇形几何形状,粘附科学杂志。技术。,21, 12-13, 1175-1183, (2007) [15] Hiller,U.,Untersuchungen zum feinbau und zur funktion der haftborsten von reptilien,Z.morphol。蒂尔,62,307-362,(1968) [16] Huber,G。;Gorb,S.N.公司。;斯波莱纳克,R。;Arzt,E.,通过原子力显微镜解析单个壁虎抹刀的纳米级粘附,生物学。利特。,1, 2-4, (2005) [17] Huber,G。;曼茨,H。;斯波勒纳克,R。;Mecke,K。;雅各布斯,K。;Gorb,S.N.公司。;Arzt,E.,从单抹刀纳米机械测量中得出的壁虎粘附毛细作用的证据,Proc。美国国家科学院。科学。,102, 45, 16293-16296, (2005) [18] Huber,G。;Gorb,S.N.公司。;北细田章男。;斯波勒纳克,R。;Arzt,E.,表面粗糙度对壁虎粘附力的影响,生物学报。,3, 607-610, (2007) [19] Kendall,K.,《薄膜剥离——弹性术语》,J.phys。D: 应用。物理。,8, 1449-1452, (1975) [20] Kim,S。;Sitti,M.,《具有抹刀状尖端的生物启发聚合物超细纤维作为可重复纤维粘合剂》,应用。物理。利特。,89, 261911, (2006) [21] Kim,S。;Aksak,B。;Sitti,M.,《用抹刀尖增强弹性体超细纤维粘合剂的摩擦》,应用。物理。利特。,91, 221913, (2007) [22] Kim,S.、Sitti,M.、Jang,J-H.、Thomas,E.L.,2008年。利用缺口效应制备具有楔形尖端的生物吸气弹性体纳米纤维阵列。摘自:IEEE Nano 2008会议录,第780-782页。;Kim,S.、Sitti,M.、Jang,J-H.、Thomas,E.L.,2008年。利用缺口效应制备具有楔形尖端的生物吸气弹性体纳米纤维阵列。摘自:IEEE Nano 2008会议记录,第780-782页。 [23] Kim,T.W。;Bhushan,B.,多层次附着系统与粗糙表面接触的粘附分析,J.粘附科学。技术。,21, 1, 1-20, (2007) [24] Landau,L.D。;Lifshits,E.M.,弹性理论,(1981),牛津佩加蒙出版社,176页 [25] 兰格,M.G。;Ruppersberg,J.P。;Gorb,S.N.,在Fly'S seta的端子板水平面上测量的附着力,Proc。R.soc.伦敦B,2712209-2215,(2004) [26] 医学博士墨菲。;Aksak,B。;Sitti,M.,具有球形和抹刀尖端的倾斜异质微纤维阵列的粘附和各向异性摩擦增强,粘附科学杂志。技术。,21, 12-13, 1281-1296, (2007) [27] Nielederger,S。;Gorb,S.N.,在光滑基底上腿附着和分离期间苍蝇的跗骨运动,昆虫生理学杂志。,49, 611-620, (2003) [28] Nielederger,S。;Gorb,S.N.,蜘蛛跗骨和跖骨内窥镜的摩擦和粘附,J.comp。生理学。A、 1921223-1232(2006) [29] Peressadko,A.,Gorb,S.N.,2004年。昆虫产生的表面轮廓和摩擦力。收录:Boblan,I.,Bannasch,R.(编辑),Fortschritt-Berichte VDI,第249卷(15)。VDI Verlag,杜塞尔多夫,第257-263页。;Peressadko,A.,Gorb,S.N.,2004年。昆虫产生的表面轮廓和摩擦力。收录:Boblan,I.,Bannasch,R.(编辑),Fortschritt-Berichte VDI,第249卷(15)。VDI Verlag,杜塞尔多夫,第257-263页。 [30] B.N.J.佩尔森。;Gorb,S.N.,《表面粗糙度对生物系统中弹性板粘附力的影响》,J.chem。物理。,119, 21, 11437-11444, (2003) [31] 波波夫,V.L.,《接触力学与摩擦》。物理原理与应用,(2010),Springer-Verlag,362 pp·Zbl 1193.74001号 [32] 波波夫,V.L。;Starcevic,J。;Filippov,A.E.,《从动态实验中重建电位》,Phys。修订版E,75,066104-1-066104-6,(2007) [33] 沙戈特,M;波波夫,V。;Gorb,S.,生物附着垫的弹簧模型,J.theo。生物学,24348-53,(2006)·Zbl 1447.92033号 [34] 斯波勒纳克,R。;Gorb,S.N.公司。;高,H。;Arzt,E.,接触形状对生物附着物结垢的影响,Proc。R.soc.A,461305-319,(2005年) [35] Stork,N.E.,鞘翅目动物跗骨粘连刚毛的扫描电子显微镜研究。J.林恩。《社会学杂志》,68,173-306,(1980) [36] Stork,N.E.,《甲虫跗刚毛对玻璃的粘附》,自然历史杂志。,17, 583-597, (1983) [37] 田,Y。;北佩西卡。;曾浩。;罗森博格,K。;赵,B。;McGuiggan,P。;英国秋季。;Israelachvili,J.,壁虎附着和分离中的粘附和摩擦,Proc。美国国家科学院。科学。,103, 51, 19320-19325, (2006) [38] 瓦伦伯格,M。;Gorb,S.N.,纤维粘合剂微观结构的剪切:拉脱力中的摩擦和剪切相关变化,J.R.soc.interface,4721-725,(2008) [39] 瓦伦伯格,M。;新墨西哥州普格诺。;Gorb,S.N.,生物纤维粘附中的铲形结构,软物质,6,3269-3272,(2010) [40] Voigt,D。;舒伯特,J.M。;Dattinger,S。;Gorb,S.N.,科罗拉多马铃薯甲虫附着能力的性别二型性马铃薯甲虫(鞘翅目:金甲科)到粗糙基质,昆虫生理学杂志。,54, 765-776, (2008) 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。