硅胶与光面纸的即时且可逆的无黏合剂连接用于柔性机器人
机器人学
2026-03-04 v1
摘要
将硅胶与非可伸缩材料集成是液体驱动柔性执行器常用策略，但传统方法常依赖不可逆黏合剂或嵌入工艺，繁琐且难以修改。本文提出硅胶-光面纸粘合 (SGB)，一种快速、无黏合剂且溶剂可逆的粘合方法，仅通过接触即可形成稳健的硅胶-纸面界面。SGB 界面可承受高机械负荷（剪切强度 > 61 kPa），可通过乙醇浸泡完全脱离并重组，性能不变，支持组件重复利用和快速重新设计。表征研究表明，表面功能基团主要支配光面纸上的黏合性，而硅胶的模量亦起关键作用；耐久性与环境响应进一步阐明可逆脱合的条件。结果进一步表明，氢键相互作用与寡聚物扩散协同作用，实现强而可配置的黏合。使用 SGB 制造的柔性执行器表现等同或优于传统嵌入层设计，实现收缩、弯曲和扭转等可编程运动模式。通过简化制造工艺同时支持循环利用和快速迭代，SGB 为柔性机器人快速原型设计提供了可扩展且可持续的平台。
引用
@article{arxiv.2603.02500,
title = {Instant and Reversible Adhesive-free Bonding Between Silicones and Glossy Papers for Soft Robotics},
author = {Takumi Shibuya and Kazuya Murakami and Akitsu Shigetou and Jun Shintake},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.02500},
year = {2026}
}