Buckling-based strong dry adhesives via interlocking

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 30, 2013, Pages 3813-3823

  Chen, Chi Mon ^a   Chiang, Chang Lung ^a   Lai, Chien Lin ^a   Xie, Tao ^b   Yang, Shu ^a  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

^b Hughes Aircraft Co   (United States)

Author keywords

buckling; dry adhesion; high aspect ratio pillars; interlocking; shape memory polymers

Indexed keywords

CONTACT MECHANICS; DRY ADHESION; HIGH ASPECT RATIO; INTERDIGITATIONS; INTERLOCKING; INTERLOCKING MECHANISMS; ROOM TEMPERATURE; SHAPE MEMORY POLYMERS;

ANISOTROPY; ASPECT RATIO; BOND STRENGTH (MATERIALS); BUCKLING; DEFORMATION; POLYMERS; SHAPE MEMORY EFFECT;

ADHESION;

EID: 84881471954     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201300052     Document Type: Article

References (58)

1. K. Autumn, M. Sitti, Y. C. A. Liang, A. M. Peattie, W. R. Hansen, S. Sponberg, T. W. Kenny, R. Fearing, J. N. Israelachvili, R. J. Full, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 12252.
2. C. Creton, S. Gorb, MRS Bull. 2007, 32, 466.
3. G. Huber, H. Mantz, R. Spolenak, K. Mecke, K. Jacobs, S. N. Gorb, E. Arzt, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 16293.
4. K. Autumn, Y. A. Liang, S. T. Hsieh, W. Zesch, W. P. Chan, T. W. Kenny, R. Fearing, R. J. Full, Nature 2000, 405, 681.
5. Y. Tian, N. Pesika, H. B. Zeng, K. Rosenberg, B. X. Zhao, P. McGuiggan, K. Autumn, J. Israelachvili, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 19320.
6. B. X. Zhao, N. Pesika, H. B. Zeng, Z. S. Wei, Y. F. Chen, K. Autumn, K. Turner, J. Israelachvili, J. Phys. Chem. B 2009, 113, 3615.
7. A. Ghatak, L. Mahadevan, J. Y. Chung, M. K. Chaudhury, V. Shenoy, Proc. R. Soc. London Ser. A-Math. Phys. Eng. Sci. 2004, 460, 2725.
8. N. J. Glassmaker, A. Jagota, C. Y. Hui, J. Kim, J. R. Soc. Interface 2004, 1, 23.
9. N. J. Glassmaker, A. Jagota, C. Y. Hui, W. L. Noderer, M. K. Chaudhury, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 10786.
10. S. Kim, M. Sitti, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 3.
11. A. del Campo, C. Greiner, E. Arzt, Langmuir 2007, 23, 10235.
12. S. Reddy, E. Arzt, A. del Campo, Adv. Mater. 2007, 19, 3833.
13. C. Greiner, A. del Campo, E. Arzt, Langmuir 2007, 23, 3495.
14. M. K. Kwak, H. E. Jeong, T. I. Kim, H. Yoon, K. Y. Suh, Soft Matter 2010, 6, 1849.
15. Y. Rahmawan, T. I. Kim, S. J. Kim, K. R. Lee, M. W. Moon, K. Y. Suh, Soft Matter 2012, 8, 1673.
16. L. Ge, S. Sethi, L. Ci, P. M. Ajayan, A. Dhinojwala, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 10792.
17. L. Qu, L. Dai, Adv. Mater. 2007, 19, 3844.
18. L. T. Qu, L. M. Dai, M. Stone, Z. H. Xia, Z. L. Wang, Science 2008, 322, 238.
19. J. Lee, C. Majidi, B. Schubert, R. S. Fearing, J. R. Soc. Interface 2008, 5, 835.
20. J. H. Lee, R. S. Fearing, K. Komvopoulos, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 3.
21. G. de Mestral, U. S.Patent 2717437, 1955.
22. G. de Mestral, U. S. Patent 3,748,701, 1973.
23. F. Allyn, B. Golden, Why Didn't I Think of That: Bizarre Origins of Ingenious Inventions We Couldn't Live Without, John Wiley & Sons, Inc., New York 1997, p. 99.
24. S. N. Gorb, R. G. Beutel, E. V. Gorb, Y. K. Jiao, V. Kastner, S. Niederegger, V. L. Popov, M. Scherge, U. Schwarz, W. Votsch, Integr. Comp. Biol. 2002, 42, 1127.
25. S. N. Gorb, V. L. Popov, Philos. Trans. R. Soc. Lond. Ser. A-Math. Phys. Eng. Sci. 2002, 360, 211.
26. C. Pang, T.-i. Kim, W. G. Bae, D. Kang, S. M. Kim, K.-Y. Suh, Adv. Mater. 2012, 24, 475.
27. R. M. McMeeking, L. F. Ma, E. Arzt, J. Appl. Mech.-Trans. ASME 2009, 76.
28. H. Ko, J. Lee, B. E. Schubert, Y. L. Chueh, P. W. Leu, R. S. Fearing, A. Javey, Nano Lett. 2009, 9, 2054.
29. H. Ko, Z. X. Zhang, Y. L. Chueh, J. C. Ho, J. Lee, R. S. Fearing, A. Javey, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3098.
30. H. Shahsavan, B. X. Zhao, Langmuir 2011, 27, 7732.
31. S. Vajpayee, K. Khare, S. Yang, C. Y. Hui, A. Jagota, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 547.
32. C. H. Pang, S. M. Kim, Y. Rahmawan, K. Y. Suh, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 4225.
33. C. Pang, D. Kang, T.-i. Kim, K.-Y. Suh, Langmuir 2011.
34. Y. Zhang, C. W. Lo, J. A. Taylor, S. Yang, Langmuir 2006, 22, 8595.
35. D. Chandra, S. Yang, Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1080.
36. R. Wang, T. Xie, Chem. Commun. 2009, 46, 1341.
37. R. Wang, T. Xie, Langmuir 2010, 26, 2999.
38. T. Xie, X. C. Xiao, Chem. Mater. 2008, 20, 2866.
39. S. Kim, M. Sitti, T. Xie, X. C. Xia, Soft Matter 2009, 5, 3689.
40. C. Pang, G.-Y. Lee, T.-i. Kim, S. M. Kim, H. N. Kim, S.-H. Ahn, K.-Y. Suh, Nat. Mater. 2012, 11, 795.
41. A. Lendlein, S. Kelch, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2034.
42. P. T. Mather, X. F. Luo, I. A. Rousseau, Ann. Rev. Mater. Res. 2009, 39, 445.
43. T. Xie, Polymer 2011, 52, 4985.
44. C. Y. Hui, A. Jagota, Y. Y. Lin, E. J. Kramer, Langmuir 2002, 18, 1394.
45. S. Timoshenko, Theory of Elastic Stability, McGraw-Hill, New York 1961.
46. I. Amidror, The Theory of the Moiré Phenomenon, Springer London, London 2009.
47. S. H. Kang, N. Wu, A. Grinthal, J. Aizenberg, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 177802.
48. C. T. F. Ross, Mechanics of Solids, Prentice Hall, London, New York 1996.
49. C. S. Davis, A. J. Crosby, Soft Matter 2011, 7, 5373.
50. J. Li, Y. An, R. Huang, H. Jiang, T. Xie, ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 598.
51. K. L. Johnson, Contact Mechanics, Cambridge University Press, Cambridge Cambridgeshire; New York 1985.
52. B. Sumer, C. D. Onal, B. Aksak, M. Sitti, J. Appl. Phys. 2010, 107.
53. K. Kendall, J. Phys. D-Appl. Phys. 1975, 8, 1449.
54. S. Kim, M. Sitti, C. Y. Hui, R. Long, A. Jagota, Appl. Phys. Lett. 2007, 91.
55. M. Kamperman, E. Kroner, A. del Campo, R. M. McMeeking, E. Arzt, Adv. Eng. Mater. 2010, 12, 335.
56. E. Kroner, J. Blau, E. Arzt, Rev. Sci. Instrum. 2012, 83.
57. E. Kroner, D. R. Paretkar, R. M. McMeeking, E. Arzt, J. Adhes. 2011, 87, 447.
58. T. Xie, I. A. Rousseau, Polymer 2009, 50, 1852.