Les scientifiques ont développé une nouvelle structure adhésive qui améliore l'adhérence, même à surface rugueuse. L'adhérence est impliquée chaque fois que des composants industriels sont déplacés sans laisser de résidus. Mais les surfaces de ces objets ne sont jamais complètement lisses. Même les surfaces qui semblent lisses à l'œil humain ont tendance à être rugueuses lorsqu'elles sont observées au microscope. Les scientifiques de l'Institut Leibniz pour les nouveaux matériaux ont développé une nouvelle structure adhésive assurant l'adhérence, même à ces types de surfaces rugueuses. Ils ont déterminé que la combinaison de matériaux durs et mous adhère nettement mieux aux surfaces rugueuses par rapport aux structures produites à partir d'un seul matériau souple.

Par conséquent, les processus de manutention industrielle peuvent être améliorés et rendus plus sûrs. En outre, les matériaux sont prometteurs pour les applications sur la peau telles que les fermetures de plaies auto-adhésives ou les « ordinateurs portables en réseau qui peuvent être appliqués directement sur la peau. Les scientifiques ont présenté leurs découvertes dans Matériaux appliqués et interfaces .

Dans le cadre de leurs investigations, les chercheurs ont développé des piliers de deux millimètres comme système modèle et les ont mis en contact avec des surfaces rugueuses. Ils ont utilisé la force nécessaire pour décoller à nouveau le pilier comme mesure de l'adhérence. "Les piliers que nous avons utilisés étaient faits d'un matériau dur, mais leurs extrémités avaient une couche de plastique souple. Pour décoller ce pilier, nous devions appliquer une force cinq fois supérieure à celle de décoller un pilier entièrement composé de matériau souple. Par conséquent, il adhère clairement mieux, " explique René Hensel, le chef adjoint de la division de programme Microstructures fonctionnelles.

Les chercheurs ont établi que la qualité d'adhérence correspond à la douceur et à la finesse du revêtement appliqué aux extrémités des piliers. Plus le matériau est doux, meilleure est sa capacité d'adaptation aux surfaces rugueuses. Le fait que la force adhésive soit corrélée à la finesse du revêtement va de pair avec la formation retardée de fissures lors du contact :la structure adhésive se détache de la surface à chaque fois qu'une fissure se forme. Ces fissures prennent plus de temps à se former en raison des pics de contrainte réduits. Par conséquent, les fissures et le détachement ne se produisent que sous des charges plus élevées. "Étonnamment, plus le revêtement est fin, plus ce phénomène est prononcé, " ajoute Hensel. L'adhérence est également affectée par la forme - comment deux matériaux de dureté variable sont combinés. Une couche limite arrondie entre les deux matériaux améliore l'adhérence. Cela semble également affecter la formation de fissures.

L'épaisseur du revêtement souple doit correspondre simultanément au degré de rugosité :"La surface du papier peint en copeaux de bois est beaucoup plus rugueuse que la peau, par exemple, donc pour que quelque chose adhère au papier peint aux copeaux de bois, un revêtement mou beaucoup plus épais doit être choisi par rapport à l'adhérence à la peau, " dit Hensel. Les chercheurs sont actuellement très intéressés par l'adhérence à la peau. Ceci est au cœur des recherches futures car il semble jouer un rôle particulièrement important dans le développement des "wearables" ainsi que pour le traitement des plaies.