Ett kardborreliknande fäste med en mikroskopisk design som ser ut som små svampar kan innebära framsteg för vardagliga konsumenter och vetenskapliga områden som robotteknik.

I Biointerfaser , publicerad av AIP Publishing, forskare från Wageningen University i Nederländerna visar hur designen kan använda mjukare material och ändå vara tillräckligt stark för att fungera.

Probabilistiska fästelement fungerar, eftersom de är designade med ett litet mönster på ena ytan som låser ihop med funktioner på den andra ytan. För närvarande tillgängliga fästelement, som kardborreband och 3M, kallas kardborrefästen. Den designen kräver hårdare, styvt material, vilket är det som orsakar det höga rivande ljudet när de skalas av och varför de kan skada ömtåliga ytor, som tyger, när de är fästa vid dem.

Teamet tror att en 3D-svampdesign kan göras med mjukare, mer flexibla material. De halvsfäriska svampformerna ger tillräcklig sammankopplande kraft på tyget och håller starkt.

För studien, författarna använde 3D-utskrift i kombination med formning för att skapa mjuka ytor mönstrade med de små svamparna. Det materialet fästes sedan säkert på tre olika tyger och togs bort utan att skada dem.

"Vi ville bevisa att om du går mot dessa mindre styva funktioner, de kan användas för att fästa och lossa på mjuka och ömtåliga ytor, som tyger, utan skador. Den kan användas i många applikationer som för blöjor eller tysta fästen för militär användning, ", sa författaren Preeti Sharma. "Det finns fortfarande mycket forskning att göra, men den svampformade designen fungerade ganska bra för mjuka mekaniska fästelement."

Designen kan leda till framsteg inom området mjuk robotik. Soft robotics syftar till att bygga robotar med design som efterliknar levande varelser som bläckfiskar, larver, och maskar.

I den typen av robotik, gränssnitt spelar en viktig roll. Med framsteg som gör den nuvarande svampdesignen starkare men behåller sin mjukhet, den kan användas för att hjälpa robotar att gå på väggar och tak som en gecko – ett djur som kan göra det på grund av en fastsättnings-lossningsprocess som liknar hur probabilistiska fästelement fungerar.

Designen kan också användas på gripdon för robotar som används i jordbruk och andra jordbruksjobb, sa Sharma.

Sharma sa att mer forskning om designen behövs innan den är redo att användas i en kommersiellt tillgänglig produkt. Mindre förändringar av svampens form, eventuellt förlänga eller förkorta det för att göra det mer effektivt, kan leda till en ännu bättre produkt, Hon sa.