스티커 패드

Sticky pad
이 글은 미끄러짐을 방지하기 위한 패드에 관한 것이다.신발과 바퀴 달린 카트에서 오염물질을 제거하기 위한 패드는 스티커 매트를 참조하십시오.

스티커 패드는 물체와 표면 사이의 마찰을 효과적으로 증가시켜 물체가 표면에서 미끄러지지 않도록 하는 마찰 장치다.

끈적끈적한 패드는 기울어지거나 움직이는 표면에 물건을 고정시켜 표면이 기울어지거나 움직일 때 마찰이 불충분해 그 표면에 놓인 물체가 떨어질 수 있도록 한다.[1]패드는 바닥 표면과 아이템이 놓인 상태에서 마찰 계수가 커서 표면에 대해 끈적끈적한 패드가 모두 움직이지 못하고 패드에 놓인 물체가 패드를 기준으로 움직이는 것을 방지한다.스티커 패드는 일반적으로 차량 가속으로 인한 힘이 대시보드에 올려진 물체를 대시보드의 매끄러운 표면에서 미끄러지게 하는 자동차 대시보드에 사용된다.

고정장치와는 반대로 끈적끈적한 패드는 표면에 물체를 부착하지 않는다.단지 임계 가속도나 기울기 각도가 초과될 때까지 물체가 표면에 미끄러지는 것을 막을 뿐이다.끈적끈적한 패드도 보통 접착제를 사용하지 않는다.이 때문에 그들은 표면에서 쉽게 분리되고, 그들의 목적을 달성하기 위해 중력이 필요하다.특히 물체에 작용하는 힘은 표면에 수직으로 작용하는 구성요소를 가지고 있어야 하며 그 구성요소를 향해야 한다.이는 소형 흡착판 역할을 하는 표면의 미세한 거품이 물체의 접착을 이루는 미세흡착 테이프와는 다르다.끈적끈적한 패드는 고무와 같은 재료로 만들어진다.이것은 기본 표면이 진동할 때 운동 에너지를 소산하는데, 패드의 물체가 패드와 충분히 큰 접촉 표면을 유지하고 접선 마찰력이 패드에 비해 물체가 미끄러지는 것을 방지하도록 한다.

작동 원리

끈적끈적한 패드의 기본 원칙은 간단하지만, 실제 사용에서 발생하는 많은 구체적이고 때로는 상충되는 요구사항 때문에 뒤의 물리학은 복잡할 수 있다.고마찰 물질에 관련된 메커니즘은 단순한 쿨롱 마찰을 넘어선다.[2][3]이것들은 점성 물질에서의 에너지 소산이나 접착과 같은 다른 메커니즘에 의해 결합될 수 있다.

위의 요구사항은 많은 설계 문제를 야기한다.진동 표면에서 잘 작동하기 위해 패드는 마찰 계수가 매우 높은 부드러운 고무 재질로 만들어진다.설계는 쉬운 분리와 잔여 좌회전 없이 연속적인 사용을 유지하면서 일정한 수준의 접착(예: 수직 또는 매우 가파른 표면에 사용)을 달성하고자 한다.일부 애플리케이션(예: 스마트폰이나 태블릿을 수직 표면에 붙이는 것)은 높은 수준의 신뢰성을 요구하는데, 이는 표면에 강하게 달라붙지 않으면 달성하기 어렵다.

다양한 혁신적 접근법과 공학적 재료가 요건에 부합하도록 사용된다.일부 설계는 높은 마찰과 부드러움 외에도 진공에 기반한 고착을 적용한다(예: 마이크로흡입 테이프 참조).[4]다른 개발에는 특히 도마뱀붙이, 다양한[5][6][7][8][9] 종의 곤충, 나무개구리, 카멜레온과 같은 벽과 천장을 오를 수 있는 동물에서 영감을 찾는 디자인이 포함된다.[12]

벽과 천장을 확장할 수 있는 곤충의 메커니즘은 실제 적용에 너무 집착하지 않는 극도로 높은 마찰력으로 표면을 만드는 방법을 이해하는 데 도움이 된다.[10]도마뱀붙이의 능력은 어떻게 수직 벽이나 천장의 고착이 도마뱀붙이의 빠른 움직임을 가능하게 하는 쉽고 빠른 분리 능력과 결합할 수 있는지를 알아내기 위해 집중적으로 연구되어 왔다.[5]마찰이나 접착보다는 반데르 발스의 힘이 도마뱀붙이의 능력을 뒷받침하는 가장 중요한 메커니즘이라는 사실이 밝혀졌다.[6]이는 도마뱀붙이의 발을 모방한 인공 설계가 물체와 패드 사이의 표면 접촉을 최대화하는 데 의존해야 한다는 것을 의미하며, 예를 들어, 비평평탄 표면에 패드를 사용할 때나 패드에 올려진 물체가 평평한 표면을 갖지 않을 때와 같은 경우에 덜 실용적이다.반면에 도마뱀붙이의 발에 있는 메커니즘은 믿을 수 있는 고착과 쉬운 분리를 동시에 가지고 재료들을 설계하는데 도움을 준다.[5]도마뱀붙이, 나무개구리, 그리고 일부 곤충에 사용되는 메커니즘은 또한 자정 능력을 위해 연구되었는데, 이것은 인공 재료가 더러운 환경에서 지속적으로 사용 후 미끄러짐을 방지하는 능력을 유지할 수 있게 한다.[10][11]

참고 항목

참조

  1. ^ Carolyn Shearlock (Jan 2012). "Sticky Pads". The Boat Galley. Archived from the original on 2017-09-02. Retrieved 2017-09-02.
  2. ^ Elena Loredana Deladi (2006). Static Friction in Rubber-metal Contacts with Application to Rubber Pad Forming Process (PDF) (Thesis). University of Twente. Archived from the original (PDF) on 2017-09-05. Retrieved 2017-09-05.
  3. ^ Ulrika Petterson (2005). Surface design for High and Low friction (PDF) (Thesis). University of Uppsala. Archived from the original (PDF) on 2017-09-05. Retrieved 2017-09-05.
  4. ^ Ozcanli, Osman Can (March 16, 2010). "Looking For The Next Post-It". Forbes. Archived from the original on 2017-09-02. Retrieved 2017-09-02.
  5. ^ a b c Quan Xu, Yiyang Wan, Travis Shihao Hu, Tony X. Liu, Dashuai Tao, Peter H. Niewiarowski, Yu Tian, Yue Liu, Liming Dai, Yanqing Yang & Zhenhai Xia (20 November 2015). "Robust self-cleaning and micromanipulation capabilities of gecko spatulae and their bio-mimics". Nature Communications. Archived from the original on 2017-09-05. Retrieved 2017-09-05.{{cite web}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  6. ^ a b Mena R. Klittich, Michael C. Wilson, Craig Bernard, Rochelle M. Rodrigo, Austin J. Keith, Peter H. Niewiarowski & Ali Dhinojwala (13 March 2017). "Influence of substrate modulus on gecko adhesion". Nature. Archived from the original on 2017-09-05. Retrieved 2017-09-05.{{cite web}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  7. ^ "Gecko Tape". University of Stanford. Archived from the original on 2017-09-05. Retrieved 2017-09-05.
  8. ^ Richard Black (June 1, 2003). "Gecko inspires sticky tape". BBC. Archived from the original on 2017-09-05. Retrieved 2017-09-05.
  9. ^ A. K. GEIM, S. V. DUBONOS1, I. V. GRIGORIEVA, K. S. NOVOSELOV, A. A. ZHUKOV and S. YU. SHAPOVAL (1 June 2003). "Microfabricated adhesive mimicking gecko foot-hair" (PDF). Nature Materials. 2 (7): 461–463. doi:10.1038/nmat917. PMID 12776092. Archived from the original (PDF) on 2017-09-05. Retrieved 2017-09-05.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  10. ^ a b c "How stick insects honed friction to grip without sticking". Phys.org News. Phys.org. February 19, 2014. Archived from the original on 2017-09-05. Retrieved 2017-09-05.
  11. ^ a b "Frog feet could solve a sticky problem". Phys.org News. Phys.org. July 3, 2011. Retrieved 2017-09-05.
  12. ^ Marlene Spinner, Guido Westhoff and Stanislav N. Gorb. "Subdigital setae of chameleon feet: Friction-enhancing microstructures for a wide range of substrate roughness". Nature. Archived from the original on 2017-09-05. Retrieved 2017-09-05.