西安交通大学邵金友教授团队多年致力于仿生智能机械的开发与应用研究，设计了一种集“粘附”与“传感”为一体的多级结构，巧妙地为仿生结构添加一根“神经”，提出“可感知接触的仿生粘附”新概念，实现从传统“结构仿生”到“功能”仿生的突破，团队与香港理工大学郑子剑教授展开合作，最近在《先进功能材料》报到了相关工作进展："Bioinspired Hierarchial Structures for Contact-Sensible Adhesives"。
1、可感知粘附多级结构的设计
作者采用具有优异粘附性能的“蘑菇形”微结构作为顶部粘附层，采用离散支撑的微柱阵列作为基底以引入电容式力传感器（图1左）。在外力的作用下，底层结构发生较大形变，导致电极距离改变，从而输出与之对应的电容相应曲线，获得力传感功能。实验证明，此种多级结构不仅表现优异粘附性能，而且可对拉力、压力及切向力快速响应，满足实际应用中可能涉及复杂力耦合的特殊要求（图1右）。
图1 多级结构设计及其载荷响应
2、传感性能与结构的定量规律
作为传感器最重要的工程参数之一，灵敏度的确定直接影响了实际应用中的数据准确。文章通过大量实验与理论计算，发现在不同载荷和不同变形行为下，灵敏度均可表示为与结构深宽比和占空比（横向空间占有率）相关的简单幂律解析式，从而为未来粘附结构设计提供理论依据。
图2 传感器性能与几何尺寸的定量规律
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