Controllable interfacial adhesion applied to transfer light and fragile objects by using gecko inspired mushroom-shaped pillar surface

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 20, 2013, Pages 10137-10144

  Zhou, Ming ^a,b   Tian, Yu ^a   Sameoto, Dan ^c   Zhang, Xiangjun ^a   Meng, Yonggang ^a   Wen, Shizhu ^a  

^a TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

^b RESEARCH CENTER OF LASER FUSION   (China)

^c UNIVERSITY OF ALBERTA   (Canada)

Author keywords

adhesion; clamp; gecko inspired; interface; peel; pillar surface

Indexed keywords

ADHESION; CLAMPING DEVICES; COMPLIANCE CONTROL; FRICTION; INTERFACES (MATERIALS); PEELING; SILICON WAFERS;

ADHESION MECHANISMS; ADHESIVE FORCE; DESIGN AND CONTROL; FRAGILE OBJECTS; FRICTIONAL FORCES; FRICTIONAL PROPERTIES; GECKO INSPIRED; INTERFACIAL ADHESIONS;

ADHESIVES;

EID: 84886771457     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am402815x     Document Type: Article

References (55)

1. Saito, S.; Soda, F.; Dhelika, R.; Takahashi, K.; Taarada, W.; Kikutani, T. Smart Mater. Struct. 2013, 22, 015019
2. Chary, S.; Tamelier, J.; Turner, K. Smart Mater. Struct. 2013, 22, 025013
3. Autumn, K.; Liang, Y. A.; Hsieh, S. T.; Zesch, W.; Chan, W. P.; Kenny, T. W.; Fearing, R.; Full, R. J Nature 2000, 405, 681-685
4. Huber, G.; Gorb, S. N.; Spolenak, R.; Arzt, E. Biol. Lett. 2005, 1, 2-4
5. Tian, Y.; Pesika, N.; Zeng, H. B.; Rosenberg, K.; Zhao, B. X.; Mcguiggan, P.; Autumn, K.; Israelachvili, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 19320-19325
6. Autumn, K.; Hsieh, S. T.; Dudeket, D. M.; Chen, J.; Chitaphan, C.; Full, R. J. J. Exp. Biol. 2006, 209, 260-272
7. Zhou, M.; Pesika, N.; Zeng, H. B.; Tian, Y.; Israelachvili, J. Friction 2013, 1, 114-129
8. Geim, A. K.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Novoselov, K. S.; Zhukov, A. A.; Shapoval, S. Y. Nat. Mater. 2003, 2, 461-463
9. Yu, J.; Chary, S.; Das, S.; Tamelier, J.; Pesika, N. S.; Turner, K. L.; Israelachvili, J. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 3010-3018
10. Autumn, K.; Sitti, M.; Liang, Y. A.; Peattie, A. M.; Hansen, W. R.; Sponberg, S.; Kenny, T. W.; Fearing, R.; Israelachvili, J.; Full, R. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 12252-12256
11. Huber, G.; Mantz, H.; Spolenak, R.; Mecke, K.; Jacobs, K.; Gorb, S. N.; Arzt, E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 16293-16296
12. Kim, T. W.; Bhushan, B. J. R. Soc., Interface 2008, 5, 319-327
13. Autumn, K.; Majidi, C.; Groff, R. E.; Dittmore, A.; Fearing, R. J. Exp. Biol. 2006, 209, 3558-3568
14. Persson, B. J. Chem. Phys. 2003, 118, 7614-7621
15. Spolenak, R.; Gorb, S.; Arzt, E. Acta Biomater. 2005, 1, 5-13
16. Greiner, C.; Spolenak, R.; Arzt, E. Acta Biomater. 2009, 5, 597-606
17. Zhou, M.; Pesika, N.; Zeng, H.; Wan, J.; Zhang, X. J.; Meng, Y. G.; Wen, S. Z.; Tian, Y. J. R. Soc., Interface 2012, 9, 2424-2436
18. Aksak, B.; Murphy, M. P.; Sitti, M. Langmuir 2007, 23, 3322-3332
19. Sitti, M.; Fearing, R S J. Adhes. Sci. Technol. 2003, 17, 1055-1073
20. Campo, D. A.; Greiner, C. J. Micromech. Microeng. 2007, 17, R81-R95
21. Campo, D. A.; Greiner, C.; Arzt, E. Langmuir 2007, 23, 10235-10243
22. Campo, D. A.; Greiner, C.; Alvarez, I.; Arzt, E. Adv. Mater. 2007, 19, 1973
23. Kim, S.; Sitti, M.; Hui, C. Y; Long, R.; Jagota, A. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 161905
24. Spolenak, R. Proc. R. Soc. A 2005, 461, 305-319
25. Varengerg, M.; Gorb, S. J. R. Soc., Interface 2008, 5, 785-789
26. Creton, C.; Gorb, S. MRS Bull. 2007, 32, 466-472
27. Shahsavan, H.; Zhao, B. Soft Matter 2012, 8, 8281
28. Noderer, W. L.; Shen, L.; Vajpayee, S.; Glassmaker, N. J.; Jagota, A.; Hui, C. Y. Proc. R. Soc. A 2007, 463, 2631-2654
29. Bae, W. G; Kim, D.; Suh, K. Y. Nanoscale 2013, 10.1039/C3NR02008H
30. Lee, H.; Lee, B. P.; Messersmith, P. B. Nature 2007, 448, 334-338
31. Lee, D. Y.; Lee, D. H.; Lee, S. G.; Cho, K. Soft Matter. 2012, 8, 4905-4910
32. Kustandi, T. S.; Samper, V. D.; Ng, W. S.; Chong, C. S.; Gao, H. J. Micromech. Microeng. 2007, 17, N75-N81
33. Greiner, C.; Arzt, E.; Campo, D. A. Adv. Mater. 2009, 21, 479
34. Murphy, M. P.; Kim, S.; Sitti, M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 849-855
35. Bhushan, B.; Lee, H. Faraday Discuss. 2012, 156, 235-241
36. Jeong, H. E.; Lee, J. K.; Kim, H. N.; Moon, S. H.; Suh, K. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 5639-5644
37. Zhou, M.; Liu, K.; Wan, J.; li, X.; Jiang, K. L.; Zeng, H. B.; Zhang, X. J.; Meng, Y. G.; Wen, S. Z.; Zhu, H. W.; Tian, Y. Carbon 2012, 50, 5372-5379
38. Lee, J. H.; Fearing, R. S.; Komvopoulos, K. Appl. Phys. Lett. 2008, 93 191910
39. Murphy, M. P.; Aksak, B.; Sitti, M. Small 2009, 5, 170-175
40. Autumn, K.; Dittmore, A.; Santos, D.; Spenko, M.; Cutkosky, M. J. Exp. Biol. 2006, 209, 3558-3568
41. Sameoto, D.; Menon, C. J. Micromech. Microeng. 2010, 20, 115037
42. Qu, L. T.; Dai, L. M.; Stone, M.; Xia, Z. H.; Wang, Z. L. Science 2008, 322, 238-242
43. Lee, J.; Bush, B.; Maboudian, R.; Fearing, R. S. Langmuir 2009, 25, 12449-12453
44. Mengüç, Y.; Yang, S. Y.; Kim, S.; Rogers, J. A.; Sitti, M. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1246-1254
45. Cheng, H.; Wu, J.; Yu, Q.; Kim-Lee, H.; Carlson, A.; Turner, K. T.; Hwang, K. C.; Huang, Y.; Rogers, J. Mech. Res. Commun. 2012, 43, 46-49
46. Meitl, M. A.; Zhu, Z. T.; Kumar, V.; Lee, K. J.; Feng, X.; Huang, Y.; Adesida, I.; Nuzzo, R. G.; Rogers, J. A. Nat. Mater. 2006, 5, 33-38
47. Kim, S.; Wu, J.; Carlson, A.; Jin, S. H.; Kovalsky, A.; Glass, P.; Liu, Z.; Ahmed, N.; Elgan, S. L.; Chen, W.; Ferreira, P. M.; Sitti, M.; Huang, Y.; Rogers, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 17095-17100
48. Autumn, K.; Dittmore, A.; Santos, D.; Spenko, M.; Cutkosky, M. J. Exp. Biol. 2006, 209, 3569-3579
49. Autumn, K.; Hsieh, S. T.; Dedek, D. M.; Chen, J.; Chitaphan, C.; Full, R. J. J. Exp. Biol. 2006, 209, 260-272
50. Pesika, N. S.; Tian, Y.; Zhao, B. X.; Zeng, H. B.; Mcguiggan, P.; Autumn, K.; Israelachvili, J. N. J. Adhes. 2007, 83, 383-401
51. Wang, Z. Y.; Song, Y.; Dai, Z. D. Friction 2013, 1, 143-149
52. Tian, Y.; Wan, J.; Pesika, N.; Zhou, M. Sci. Rep. 2012, 3, 1382
53. Ferguson, B. J. Improved Gecko Inspired Dry Adhesives Applied to the Packaging of MEMS. M.S. Dissertation, Department of Mechanical Engineering, University of Alberta, AB, 2013.
54. Jin, K.; Tian, Y.; Erickson, J. S.; Puthoff, J.; Autumn, K.; Pesika, N. S. Langmuir 2012, 28, 5737-5742
55. Yang, S. Y.; Carlson, A.; Cheng, H.; Yu, Q.; Ahmed, N.; Wu, J.; Kim, S.; Sitti, M.; Ferreira, P. M.; Huang, Y.; Rogers, J. A. Adv. Mater. 2012, 24, 2117-2122