2014-12-20 仿生新發明：奈米吸盤膠帶

【Stick it or Peel it】
很榮幸我們團隊研發的乾式膠帶登上TechNews 科技新報了~
從大自然中找答案是仿生理念的初衷，而將研發的成果拓展到更多元的應用面上，不管是在產業界或是生活中，是我們的目標！

章魚是生活在海洋中的掠食動物，雖然身體柔軟滑溜，可是一旦捉住獵物之後可以緊緊不放，這是因為牠們的腕足內側上具有許多吸盤。章魚在抓住東西時，腕足會用力將吸盤中的水擠出，使之出現類似真空的現象而產生吸力。許多家中和車上的吊飾或架子也有類似的吸盤，可以用於固定物品，通常硬拔是很難拔得下來的。

但是這樣的吸盤可以做得多小呢？1 公分？不止！1 毫米？更小！高雄大學化學工程及材料系副教授鍾宜璋研究的領域是「仿生材料」，研究的是模仿生物的特徵，來製造新的材料與產品，他日前製作的吸盤只有 400 奈米，100 萬奈米才有 1 公分，這麼小的吸盤，只有用電子顯微鏡才看得清楚。

奈米吸盤也不是用一般的方法可以製造的，需經過許多道手續。首先是將塑膠製成的奈米球放在水面上，這些奈米球會像油一樣，平鋪擴散的浮在水面上，薄薄一層且不重疊。然後使用軟合成樹脂沾起這一層奈米球。等到合成樹脂凝固了之後，再用特殊的溶劑把塑膠奈米球溶解，這樣合成樹脂上就有一層吸盤了，如果在這層合成樹脂的底部貼上膠膜，就變成了奈米吸盤膠帶。

還能用於晶圓加工

你可能會問，膠帶家裡平常就有，為什麼費力發展這種？一般的膠帶是在塑膠薄膜上敷一層黏膠製作而成，稱為「濕式膠帶」。大部分的濕式膠帶黏上之後就不容易撕下來，硬撕下來通常會使得材料受損。有些號稱能夠容易撕下來的膠帶，通常不是不夠黏，就是撕下來之後還有一層膠殘留在材料上，要用特殊的溶劑才能去除乾淨。

利用物理結構產生黏貼力量的膠帶，沒有用到膠，稱為「乾式膠帶」。鍾宜璋發展出的奈米吸盤膠帶就屬於乾式膠帶。雖然每個吸盤都非常小，但是在 1 平方公分的膠帶上就有 6 億個奈米吸盤，總加起來就可以產生強大的吸力，只要 1 平方公分，就能夠吊起 7 公斤重的物體。有些精密的材料，例如晶圓片，就可以使用這種奈米吸盤膠帶來黏貼，以便在晶片的另一面做加工。而且奈米吸盤膠帶還可以重複使用，如果上面沾到髒東西，可以水洗晾乾後繼續使用。看到這個發明，你是否也想想看，還有哪些生物的特徵可以用來當做範本，製作新奇的材料呢？

• 更多詳細內容請參閱《科學少年》2014 年 10.11 月號

首圖來源：高雄大學網站