灵长类指纹发想 兴大研发皱褶新技术
中兴大学材料系助理教授薛涵宇,从灵长类指纹中得到灵感,开发出新颖的湿式释放诱导皱褶生成技术。(兴大提供/林欣仪台中传真)
天气冷时戴手套,发现手套上直条纹路与人类同心圆状指纹大不同,国立中兴大学材料系助理教授薛涵宇进而得到灵感,花费4年时间,成功研发「湿式释放诱导皱褶生成技术」,其可制作出同心圆状皱褶的仿指纹涂层,开启仿生材料发展新方向,成果获刊登于美国化学学会应用材料与界面期刊。
兴大指出,针对智能机器人皮肤科学研究,目前多集中在电讯传递、环境应答等类神经网路方面,较少人着墨于仿生皮肤表面结构对物性的影响,而薛涵宇以独创的湿式释放制程制备访指纹排列,进而探讨不同皱褶排整对机器人取物时摩擦力的影响,属于创新研究。
提到研究起源,薛涵宇说,有次因天气冷而戴上手套,在拿取苹果时,发现手套上有平行排列的橡胶止滑条,却只能达到纵向止滑、无法横向止滑,但若是像人类或其他灵长类的指纹结构为同心圆状,可预留多余皮肤表面积应付抓握产生的型变,指尖皱褶结构并可帮助表面排水、帮助在水中捞物等动作。
有了发想,薛涵宇开始与团队投入研究,花费4年时间,终于成功开发出此「湿式释放诱导皱褶生成技术」,他举微机电制程为例说,此类制程多需要昂贵的真空环境与设备,无法制备大范围皱褶型态、不利于工业化使用,反观他开发的制程可制作出如波浪般圆润且低深宽比的皱褶,其同心圆排列也与灵长类指纹相似,可增强抓握时表面黏着特性。
研究团队透过此套制程开发出高分子材料组成的皱褶表面、多孔皱褶陶瓷表面、超疏水皱褶表面等新颖仿生材料,兴大强调,多孔皱褶陶瓷亲水性佳、可运用于胎纹排水或防眩光结构和光电元件,超疏水皱褶表面有防污功能、可运用在抗菌涂层或金属防蚀。