在爬壁機(jī)器人的研發(fā)過程中，如何在垂直或倒置表面上實(shí)現(xiàn)牢固附著與輕松分離一直是核心挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的粘附策略如磁力吸附、靜電吸附和真空吸附分別受限于材料磁性、導(dǎo)電表面需求以及表面光滑度等因素。受壁虎腳趾微觀結(jié)構(gòu)啟發(fā)的仿生粘附劑因其依賴范德華力而能適應(yīng)各種表面，展現(xiàn)出巨大潛力。然而，現(xiàn)有仿生微結(jié)構(gòu)粘附劑在粗糙表面上面臨著表面適應(yīng)性差、低預(yù)壓力下粘附強(qiáng)度不足以及制備工藝復(fù)雜等關(guān)鍵難題，嚴(yán)重制約了爬壁機(jī)器人在真實(shí)復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，四川大學(xué)蒲偉教授、孔米秋副研究員合作，報(bào)告了一種受壁虎啟發(fā)、帶有“分子毛發(fā)”的支化聚合物（PMVS-ODT）粘附劑。該粘附劑通過在聚硅氧烷主鏈上接枝可結(jié)晶的十八硫醇側(cè)鏈，實(shí)現(xiàn)了在粗糙表面上的超強(qiáng)可逆粘附。其核心優(yōu)勢(shì)在于：出色的表面適應(yīng)性、在極低預(yù)壓力（約0.3 kPa）下高達(dá)280.6 kPa的超強(qiáng)粘附強(qiáng)度、極低的脫附力（1.3 kPa），以及可定制形狀的大面積制造能力。將該材料嵌入機(jī)器人足墊后，所研制的表面自適應(yīng)機(jī)器人能夠在從光滑到粗糙的多種垂直表面上穩(wěn)定攀爬。相關(guān)論文以“Ultra-strong reversible adhesion for climbing robots on rough surfaces by molecular-hair polymer”為題，發(fā)表在Matter上，并被Nature作為研究亮點(diǎn)報(bào)道。